JP2012232948A - Anti-morphine antibody, method for measuring morphine using the same, and morphine measuring kit containing the same - Google Patents

Anti-morphine antibody, method for measuring morphine using the same, and morphine measuring kit containing the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a superior anti-morphine antibody capable of recognizing morphine specifically, and having low recognition ability to heroin, codeine, cocaine and ketamine, and to thereby facilitate measurement of morphine in a sample.SOLUTION: This anti-morphine antibody to be prepared is selected from a group comprising a single-chain antibody (scFv), a Fab fragment, a F(ab')fragment, a Fv fragment and a perfect antibody, which comprise anti-morphine antibody molecules capable of recognizing morphine specifically, having low recognition ability to heroin, codeine, cocaine and ketamine, and containing a heavy chain variable region and a light chain variable region, and further the anti-morphine antibody has, in the heavy chain variable region, (a) an amino acid sequence described on the 31th place to the 35th place of SEQ ID NO.1 in the sequence table as CDR-H1, (b) an amino acid sequence described on the 50th place to the 65th place of SEQ ID NO.1 as CDR-H2, and (c) an amino acid sequence described on the 98th place to the 110th place of SEQ ID NO.1 as CDR-H3, and/or also has, in the light chain variable region, (a) an amino acid sequence described on the 160th place to the 174th place of SEQ ID NO.1 in the sequence table as CDR-L1, (b) an amino acid sequence described on the 190th place to the 196th place of SEQ ID NO.1 as CDR-L2, and (c) an amino acid sequence described on the 229th place to the 237th place of SEQ ID NO.1 as CDR-L3.

Description

本発明は、抗モルヒネ抗体、モルヒネの測定方法、および抗モルヒネ抗体を含むモルヒネ測定キットに関する。より詳細には、本発明は、ヘロイン、コカイン、コデイン、ケタミンへの認識能が低く、モルヒネを特異的に認識する抗体、それを用いたモルヒネの測定方法、およびそれを含むモルヒネ測定キットに関する。   The present invention relates to an anti-morphine antibody, a method for measuring morphine, and a morphine measurement kit including an anti-morphine antibody. More specifically, the present invention relates to an antibody that has a low ability to recognize heroin, cocaine, codeine, and ketamine and specifically recognizes morphine, a method for measuring morphine using the same, and a morphine measurement kit including the same.

医療の目的に用いられる処法薬を、医療目的以外の用法用量で使用したり、医薬ではない薬物を不正に使用したりする不正薬物使用が、陶酔感や高揚感を得る目的でなされ、社会問題化しつつある。   Unauthorized drug use that uses prescription drugs used for medical purposes in dosages other than medical purposes, or illegal use of drugs that are not medicines has been made for the purpose of obtaining a sense of euphoria and uplift. It is becoming a problem.

このような不正薬物には、アンフェタミン、メタンフェタミン、コカイン、ケタミン、モルヒネ、コデイン、LSD、大麻などが含まれる。これらの薬物には向精神作用があり、幻覚、妄想を起こし、依存性があるという問題がある。 Such fraudulent drugs include amphetamine, methamphetamine, cocaine, ketamine, morphine, codeine, LSD, cannabis and the like. These drugs have psychotropic effects, cause hallucinations, delusions, and addiction.

また、モルヒネは、処法薬でもあり、末期癌患者の緩和療法の1つとして、投与する方法がある。この方法においては、投与量と血中濃度の調整により、効果と副作用のバランスを取ることが必要になる。 Morphine is also a treatment drug, and there is a method of administration as one of the palliative treatments for patients with terminal cancer. In this method, it is necessary to balance the effects and side effects by adjusting the dose and blood concentration.

モルヒネを認識する素子として、免疫学的反応性を有するポリクローナル抗体が作成されている(非特許文献1)。また、モルヒネに対して免疫学的反応性を有するモノクローナル抗体を用いた免疫化学測定法(非特許文献2、特許文献1)が知られてはいるが、モルヒネに対する特異性の高いものを安定的に得ることは困難であった。 As an element for recognizing morphine, a polyclonal antibody having immunological reactivity has been prepared (Non-patent Document 1). In addition, immunochemical measurement methods (non-patent document 2 and patent document 1) using monoclonal antibodies having immunological reactivity to morphine are known, but those having high specificity for morphine are stable. It was difficult to get to.

特開平2−86794号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-86794

European Journal of Pharmacology,38巻,149〜156頁,1976年European Journal of Pharmacology, 38, 149-156, 1976 Molecular Immunology,25巻,937〜943頁,1988年Molecular Immunology, 25, 937-943, 1988

本発明の目的は、モルヒネを特異的に認識し、類似物質であるコデイン、コカイン、ケタミン、ヘロインなどの物質に対する反応性が低い抗モルヒネ抗体を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an anti-morphine antibody that specifically recognizes morphine and has low reactivity with substances such as codeine, cocaine, ketamine, and heroin.

さらに本発明の目的は、このような抗モルヒネ抗体を用いた試料中のモルヒネの測定方法、モルヒネの測定キットを提供することにある。 A further object of the present invention is to provide a method for measuring morphine in a sample using such an anti-morphine antibody and a kit for measuring morphine.

本発明者らは、上記目的を達成することを企図し、鋭意検討を重ねた結果、新規な抗モルヒネ抗体断片の作成に成功し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、モルヒネを特異的に認識し、かつヘロイン、コデイン、コカイン、ケタミンへの認識能が低い、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含む、抗モルヒネ抗体分子であって、Fab断片、Fab'断片、F(ab')2断片、一本鎖抗体(scFv)、2量体化可変領域(V領域)断片(Diabody)、ジスルフィド安定化V領域断片(dsFv)および相補性決定領域(CDR)を含むペプチドから選ばれる抗体断片、および完全型抗体からなる群より選択され、該重鎖可変領域において、a)CDR-H1として配列表の配列番号1の31位から35位に記載のアミノ酸配列、b)CDR-H2として配列番号1の50位から65位に記載のアミノ酸配列、およびc)CDR-H3として配列番号1の98位から110位に記載のアミノ酸配列を有する、抗モルヒネ抗体、に関する。
As a result of intensive investigations aimed at achieving the above object, the present inventors have succeeded in producing a novel anti-morphine antibody fragment and completed the present invention.
That is, the present invention relates to an anti-morphine antibody molecule comprising a heavy chain variable region and a light chain variable region that specifically recognizes morphine and has a low ability to recognize heroin, codeine, cocaine, and ketamine, and comprises a Fab fragment. , Fab ′ fragment, F (ab ′) 2 fragment, single chain antibody (scFv), dimerization variable region (V region) fragment (Diabody), disulfide stabilized V region fragment (dsFv) and complementarity determining region Selected from the group consisting of an antibody fragment selected from peptides containing (CDR), and a complete antibody, and in the heavy chain variable region, a) described as positions 31 to 35 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing as CDR-H1 B) an amino acid sequence described in positions 50 to 65 of SEQ ID NO: 1 as CDR-H2, and c) an amino acid sequence described in positions 98 to 110 of SEQ ID NO: 1 as CDR-H3, Morphine antibody.

本発明はまた、モルヒネを特異的に認識し、かつヘロイン、コデイン、コカイン、ケタミンへの認識能が低い、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含む、抗モルヒネ抗体分子であって、Fab断片、Fab'断片、F(ab')2断片、一本鎖抗体(scFv)、2量体化可変領域(V領域)断片、ジスルフィド安定化V領域断片(dsFv)および相補性決定領域(CDR)を含むペプチドから選ばれる抗体断片、および完全型抗体からなる群より選択され、該軽鎖可変領域において、a)CDR-L1として配列表の配列番号1の160位から174位に記載のアミノ酸配列、b)CDR-L2として配列番号1の190位から196位に記載のアミノ酸配列、およびc)CDR-L3として配列番号1の229位から237位に記載のアミノ酸配列を有する、抗モルヒネ抗体、に関する。 The present invention also relates to an anti-morphine antibody molecule comprising a heavy chain variable region and a light chain variable region that specifically recognizes morphine and has a low ability to recognize heroin, codeine, cocaine, ketamine, and a Fab fragment. , Fab ′ fragment, F (ab ′) 2 fragment, single chain antibody (scFv), dimerization variable region (V region) fragment, disulfide stabilized V region fragment (dsFv) and complementarity determining region (CDR) In the light chain variable region, a) an amino acid sequence described in positions 160 to 174 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing as selected from the group consisting of an antibody fragment selected from a peptide comprising B) an anti-morphine antibody having the amino acid sequence of positions 190 to 196 of SEQ ID NO: 1 as CDR-L2, and c) the amino acid sequence of positions 229 to 237 of SEQ ID NO: 1 as CDR-L3, About.

上記抗モルヒネ抗体は、モルヒネを特異的に認識し、かつヘロイン、コデイン、コカイン、ケタミンへの認識能が低い、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含む、抗モルヒネ抗体分子であって、Fab断片、Fab'断片、F(ab')2断片、一本鎖抗体(scFv)、2量体化可変領域(V領域)断片、ジスルフィド安定化V領域断片(dsFv)および相補性決定領域(CDR)を含むペプチドから選ばれる抗体断片、および完全型抗体からなる群より選択され、該重鎖可変領域において、a)CDR-H1として配列表の配列番号1の31位から35位に記載のアミノ酸配列、b)CDR-H2として配列番号1の50位から65位に記載のアミノ酸配列、およびc)CDR-H3として配列番号1の98位から110位に記載のアミノ酸配列を有し、該軽鎖可変領域において、a)CDR-L1として配列表の配列番号1の160位から174位に記載のアミノ酸配列、b)CDR-L2として配列番号1の190位から196位に記載のアミノ酸配列、およびc)CDR-L3として配列番号1の229位から 237位に記載のアミノ酸配列を有することが好ましい。 The anti-morphine antibody is an anti-morphine antibody molecule comprising a heavy chain variable region and a light chain variable region that specifically recognizes morphine and has a low ability to recognize heroin, codeine, cocaine, and ketamine, Fragment, Fab ′ fragment, F (ab ′) 2 fragment, single chain antibody (scFv), dimerization variable region (V region) fragment, disulfide stabilized V region fragment (dsFv) and complementarity determining region (CDR) ) Selected from the group consisting of an antibody fragment selected from a peptide containing a complete antibody, and a complete antibody, and in the heavy chain variable region, a) an amino acid described at positions 31 to 35 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing as CDR-H1 B) an amino acid sequence described in positions 50 to 65 of SEQ ID NO: 1 as CDR-H2, and c) an amino acid sequence described in positions 98 to 110 of SEQ ID NO: 1 as CDR-H3. In the chain variable region, a) sequence as CDR-L1 The amino acid sequence from position 160 to position 174 of SEQ ID NO: 1, b) the amino acid sequence from position 190 to position 196 of SEQ ID NO: 1 as CDR-L2, and c) the position 229 of SEQ ID NO: 1 as CDR-L3 To the amino acid sequence described at position 237.

上記重鎖可変領域は、配列表の配列番号1の1位〜121位で表わされるポリペプチド及びこの配列中の1ないし数個のアミノ酸が、置換、欠失、付加、挿入されたポリペプチド、からなる群から選択されるポリペプチドであり、上記軽鎖可変領域は、配列表の配列番号1の137位〜248位で表わされるポリペプチド及びこの配列中の1ないし数個のアミノ酸が、置換、欠失、付加、挿入されたポリペプチド、からなる群から選択されるポリペプチドであることが好ましい。 The heavy chain variable region includes a polypeptide represented by positions 1 to 121 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing and a polypeptide in which 1 to several amino acids in the sequence are substituted, deleted, added, inserted, The light chain variable region is a polypeptide selected from positions 137 to 248 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing, and 1 to several amino acids in this sequence are substituted. It is preferably a polypeptide selected from the group consisting of a polypeptide having a deletion, addition or insertion.

上記抗モルヒネ抗体は、重鎖可変領域−リンカー配列−軽鎖可変領域を含む一本鎖抗体であり得る。   The anti-morphine antibody can be a single chain antibody comprising a heavy chain variable region-linker sequence-light chain variable region.

上記抗モルヒネ一本鎖抗体は、配列表の配列番号1で表わされるポリペプチド及びこの配列中の1ないし数個のアミノ酸が、置換、欠失、付加、挿入されたポリペプチド、からなる群から選択されるポリペプチドを含み得る。   The anti-morphine single chain antibody is a polypeptide consisting of the polypeptide represented by SEQ ID NO: 1 in the sequence listing and a polypeptide in which one to several amino acids in the sequence are substituted, deleted, added or inserted. It may contain a selected polypeptide.

本発明はまた、上記抗モルヒネ一本鎖抗体を提示することができるバクテリオファージを保持し、受領番号FERM ABP-11378で、独立行政法人産業技術総合研究所、特許生物寄託センターに寄託してある大腸菌、に関する。   The present invention also holds a bacteriophage capable of presenting the above-mentioned anti-morphine single chain antibody, and has been deposited at the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Biological Deposit Center under the receipt number FERM ABP-11378. About E. coli.

本発明はまた、上記大腸菌が保持するバクテリオファージにより産生される抗モルヒネ一本鎖抗体、に関する。 The present invention also relates to an anti-morphine single chain antibody produced by the bacteriophage retained by the above-mentioned E. coli.

本発明はまた、モルヒネを特異的に認識し、かつヘロイン、コデイン、コカイン、ケタミンへの認識能が低い抗体様分子であって、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含み、該重鎖可変領域において、a)CDR-H1として配列表の配列番号1の31位から35位に記載のアミノ酸配列、b)CDR-H2として配列番号1の50位から65位に記載のアミノ酸配列、およびc)CDR-H3として配列番号1の98位から110位に記載のアミノ酸配列を有し、該軽鎖可変領域において、a)CDR-L1として配列表の配列番号1の160位から174位に記載のアミノ酸配列、b)CDR-L2として配列番号1の190位から196位に記載のアミノ酸配列、およびc)CDR-L3として配列番号1の229位から 237位に記載のアミノ酸配列を有し、さらに、別の機能性ペプチドに連結している、抗体様分子、に関する。 The present invention also relates to an antibody-like molecule that specifically recognizes morphine and has a low ability to recognize heroin, codeine, cocaine, and ketamine, comprising a heavy chain variable region and a light chain variable region, wherein the heavy chain variable In the region, a) an amino acid sequence described in positions 31 to 35 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing as CDR-H1, b) an amino acid sequence described in positions 50 to 65 of SEQ ID NO: 1 as CDR-H2, and c A) has the amino acid sequence from positions 98 to 110 of SEQ ID NO: 1 as CDR-H3, and in the light chain variable region, a) is described from positions 160 to 174 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing as CDR-L1 B) an amino acid sequence described in positions 190 to 196 of SEQ ID NO: 1 as CDR-L2, and c) an amino acid sequence described in positions 229 to 237 of SEQ ID NO: 1 as CDR-L3, In addition, another functionality Linked to the peptide, antibody-like molecule, on.

上記抗体様分子において、重鎖可変領域は、配列表の配列番号1の1位〜121位 で表わされるポリペプチド及びこの配列中の1ないし数個のアミノ酸が、置換、欠失、付加、挿入されたポリペプチド、からなる群から選択されるポリペプチドであり、上記軽鎖可変領域は、配列表の配列番号1の137位〜248位で表わされるポリペプチド及びこの配列中の1ないし数個のアミノ酸が、置換、欠失、付加、挿入されたポリペプチド、からなる群から選択されるポリペプチドであり得る。 In the antibody-like molecule, the heavy chain variable region is a polypeptide represented by positions 1 to 121 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing and 1 to several amino acids in this sequence are substituted, deleted, added, inserted. The light chain variable region is a polypeptide represented by positions 137 to 248 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing and 1 to several of the sequences. The polypeptide may be a polypeptide selected from the group consisting of substitutions, deletions, additions, and inserted polypeptides.

本発明はまた、モルヒネを特異的に認識し、かつヘロイン、コデイン、コカイン、ケタミンへの認識能が低い、重鎖可変領域−リンカー配列−軽鎖可変領域を含む、抗モルヒネ一本鎖抗体、に関する。   The present invention also provides an anti-morphine single chain antibody comprising a heavy chain variable region-linker sequence-light chain variable region that specifically recognizes morphine and has a low ability to recognize heroin, codeine, cocaine, ketamine, About.

本発明はまた、上記いずれかの抗モルヒネ抗体または抗体様分子を含んでなるモルヒネ測定キット、に関する。   The present invention also relates to a morphine measurement kit comprising any of the above anti-morphine antibodies or antibody-like molecules.

本発明はまた、上記いずれかの抗モルヒネ抗体または抗体様分子を試料に接触させる工程を含むモルヒネの測定方法、に関する。 The present invention also relates to a method for measuring morphine, which comprises the step of bringing any of the above anti-morphine antibodies or antibody-like molecules into contact with a sample.

本発明はまた、上記いずれかに記載の抗モルヒネ抗体を調製する方法であって、
(a)動物をモルヒネと特定のタンパク質との複合体で免疫する工程;
(b)該免疫動物の脾臓細胞から、該特定のタンパク質とは別のタンパク質とモルヒネとの複合体を用いて、該複合体との結合により目的の細胞を選別し、ファージ抗体ライブラリを作成する工程;および
(c)工程(a)の特定のタンパク質とは別のタンパク質とモルヒネとの複合体を用いて、該複合体との結合により、該ファージ抗体ライブラリから目的の抗体を有するファージを選別する工程、を含む、調製方法、に関する。ここで、工程(b)と(c)とで用いるタンパク質は同じ種類であっても異なる種類であってもよい。
The present invention is also a method for preparing the anti-morphine antibody described above,
(A) immunizing an animal with a complex of morphine and a specific protein;
(B) From the spleen cells of the immunized animal, using a complex of a protein different from the specific protein and morphine, the target cells are selected by binding to the complex, and a phage antibody library is prepared. And (c) using a complex of a protein different from the specific protein in step (a) and morphine, and selecting the phage having the antibody of interest from the phage antibody library by binding to the complex And a process for preparing the same. Here, the proteins used in steps (b) and (c) may be of the same type or different types.

本発明の抗モルヒネ抗体または抗モルヒネ抗体様分子を用いることにより、モルヒネのみを特異的に検出することができ、迅速かつ正確なモルヒネの測定を行うことが可能となる。   By using the anti-morphine antibody or anti-morphine antibody-like molecule of the present invention, only morphine can be specifically detected, and morphine can be measured quickly and accurately.

本発明の一例の抗モルヒネ一本鎖抗体について、モルヒネに対する結合性およびケタミン、コカイン、ヘロイン、コデイン、サイロクロブリンに対する結合性を表わす図である。FIG. 4 is a graph showing binding properties to morphine and binding properties to ketamine, cocaine, heroin, codeine, and thyroblobulin for an anti-morphine single chain antibody of an example of the present invention. 本発明の一例の抗モルヒネ一本鎖抗体について、モルヒネ一本鎖抗体の濃度に応じて、モルヒネ−Tgに反応することを示す図である。It is a figure which shows reacting with morphine-Tg according to the density | concentration of a morphine single chain antibody about the anti- morphine single chain antibody of an example of this invention. 本発明の一例の抗モルヒネ一本鎖抗体について、モルヒネ一本鎖抗体の濃度依存的な結合が、モルヒネに対してのみ示されることを表わす図である。FIG. 3 is a graph showing that the concentration-dependent binding of a morphine single chain antibody is shown only to morphine for an example anti-morphine single chain antibody of the present invention. 本発明の一例の抗モルヒネ一本鎖抗体について、モルヒネ濃度に依存的な結合が示されることを表わす図である。It is a figure showing that the binding dependent on a morphine concentration is shown about the anti-morphine single chain antibody of an example of this invention. 本発明の一例の抗モルヒネ一本鎖抗体について、様々な物質に対する結合性を、他社製品あるいはハイブリドーマ法によるモノクローナル抗体と比較した図である。FIG. 3 is a diagram comparing the binding properties of various anti-morphine single chain antibodies of the present invention to various substances with those of other companies' products or the hybridoma method.

本発明でいう抗モルヒネ抗体は、モルヒネを特異的に認識し、ヘロイン、コカイン、コデイン、およびケタミンへの認識能が低い抗体であって、Fab、Fab'、F(ab')2、一本鎖抗体(scFv)、2量体化可変領域(V領域)断片(Diabody)、ジスルフィド安定化V領域断片(dsFv)および相補性決定領域(CDR)を含むペプチドから選ばれる抗体断片を含む分子、および完全型抗体分子のすべての形態を含む。 The anti-morphine antibody referred to in the present invention is an antibody that specifically recognizes morphine and has a low ability to recognize heroin, cocaine, codeine, and ketamine, and is Fab, Fab ′, F (ab ′) 2 , single antibody A molecule comprising an antibody fragment selected from a peptide comprising a chain antibody (scFv), a dimerization variable region (V region) fragment (Diabody), a disulfide stabilized V region fragment (dsFv) and a complementarity determining region (CDR); And all forms of the complete antibody molecule.

ここで、モルヒネとは、(5α,6α)−7,8−ジデヒドロ−4,5−エポキシ−17−メチルモルヒナン−3,6ージオール(CAS番号57−27−2)であり、以下の化学式で表わされる。
Here, morphine is (5α, 6α) -7,8-didehydro-4,5-epoxy-17-methylmorphinan-3,6-diol (CAS number 57-27-2), and is represented by the following chemical formula. It is.

ヘロインは、(5α,6α)−7,8−ジデヒドロ−4,5−エポキシ−17−メチルモルヒナン−3,6ージオール二酢酸塩であり、コカインは、(1R,2R,3S,5S)-3- (ベンゾイロキシ)-8-メチル-8-アザビシクロ[3.2.1] オクタン-2-カルボン酸メチル、コデインは、(5R,6S)-7,8-ジデヒドロ-4,5-エポキシ-3-メトキシ-N-メチルモルフィナン-6-オール、ケタミンは、(RS)-2-(2-クロロフェニル)-2-メチルアミノ-シクロヘキサン-1-オンである。 Heroin is (5α, 6α) -7,8-didehydro-4,5-epoxy-17-methylmorphinan-3,6-diol diacetate, cocaine is (1R, 2R, 3S, 5S) -3- (Benzoyloxy) -8-methyl-8-azabicyclo [3.2.1] methyl octane-2-carboxylate, codeine is (5R, 6S) -7,8-didehydro-4,5-epoxy-3-methoxy-N -Methylmorphinan-6-ol, ketamine is (RS) -2- (2-chlorophenyl) -2-methylamino-cyclohexane-1-one.

また、ここで、「モルヒネを特異的に認識する」とは、モルヒネに対する結合能が、他の化合物に対する結合能より有意に高く、好ましくは、モルヒネに対してのKdが、10−8以下であるような性質をいう。「認識能が低い」とは、他の化合物に対する結合能との差異が2倍以内であり、かつ好ましくは、その化合物に対するKdが10−5以上である。 Here, “specifically recognize morphine” means that the binding ability to morphine is significantly higher than the binding ability to other compounds, and preferably the Kd to morphine is 10 −8 or less. It has a certain property. “Low recognition ability” means that the difference from the binding ability to other compounds is within 2 times, and preferably the Kd for the compound is 10 −5 or more.

さらに、重鎖可変領域および軽鎖可変領域と他の機能性ポリペプチドを連結させた抗体様分子も本発明において、抗モルヒネ抗体の等価物として、用いられる。 Furthermore, antibody-like molecules obtained by linking heavy chain variable regions and light chain variable regions to other functional polypeptides are also used in the present invention as equivalents of anti-morphine antibodies.

ここで、完全分子型モノクローナル抗体は、2本の同一H鎖と2本の同一L鎖の 計4本のポリペプチド鎖を含む抗体をいい、通常、重鎖と軽鎖が、Y字型に配置しており、ジスルフィド結合(S-S結合)で結合している。重鎖可変領域および軽鎖可変領域と免疫グロブリン定常領域とを融合することで得ることができる。 Here, a complete molecular monoclonal antibody refers to an antibody comprising a total of four polypeptide chains, two identical H chains and two identical L chains. Normally, the heavy chain and light chain are Y-shaped. They are arranged and linked by disulfide bonds (SS bonds). It can be obtained by fusing a heavy chain variable region and a light chain variable region with an immunoglobulin constant region.

本明細書で重鎖可変領域および軽鎖可変領域というときには、アミノ酸配列の類似性が、他の分子と比較した場合に低い可変部位(variable region:VH/VL)、すなわち、モルヒネに特異的に結合する部位をいう。 In the present specification, the heavy chain variable region and the light chain variable region refer to a variable region (VH / VL) that is low in amino acid sequence similarity compared to other molecules, that is, specifically to morphine. This refers to the binding site.

本明細書で、重鎖可変領域−リンカー配列−軽鎖可変領域という時には、このような重鎖可変領域と軽鎖可変領域とが、リンカー配列で結合した状態を指し、リンカーとしては特に限定されず、いずれの10個〜25個程度のアミノ酸残基の配列でもよい。 In this specification, the heavy chain variable region-linker sequence-light chain variable region refers to a state in which such a heavy chain variable region and a light chain variable region are linked by a linker sequence, and the linker is not particularly limited. It may be any sequence of about 10 to 25 amino acid residues.

前記重鎖可変領域は、a)CDR-H1として配列表の配列番号1の31位から35位に記載のアミノ酸配列、b)CDR-H2として配列番号1の50位から65位に記載のアミノ酸配列、およびc)CDR-H3として配列番号1の98位から110位に記載のアミノ酸配列を有することが好ましい。   The heavy chain variable region is: a) an amino acid sequence from position 31 to position 35 in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing as CDR-H1, and b) an amino acid from position 50 to position 65 in SEQ ID NO: 1 as CDR-H2. And c) CDR-H3 preferably has the amino acid sequence described at positions 98 to 110 of SEQ ID NO: 1.

前記軽鎖可変領域は、a)CDR-L1として配列表の配列番号1の160位から174位に記載のアミノ酸配列、b)CDR-L2として配列番号1の190位から196位に記載のアミノ酸配列、およびc)CDR-L3として配列番号1の229位から237位に記載のアミノ酸配列を有することが好ましい。   The light chain variable region is a) an amino acid sequence from positions 160 to 174 in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing as CDR-L1, and b) an amino acid from positions 190 to 196 in SEQ ID NO: 1 as CDR-L2. Preferably c) CDR-L3 having the amino acid sequence described from position 229 to position 237 of SEQ ID NO: 1.

より好ましくは、前記重鎖可変領域は、配列表の配列番号1の1位〜121位で表わされるポリペプチド及びこの配列中の1ないし数個のアミノ酸が、置換、欠失、付加、挿入されたポリペプチド、からなる群から選択されるポリペプチドであり、
前記軽鎖可変領域は、配列表の配列番号1の137位〜248位で表わされるポリペプチド及びこの配列中の1ないし数個のアミノ酸が、置換、欠失、付加、挿入されたポリペプチド、からなる群から選択されるポリペプチドであり得る。
More preferably, in the heavy chain variable region, the polypeptide represented by positions 1 to 121 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing and 1 to several amino acids in this sequence are substituted, deleted, added, or inserted. A polypeptide selected from the group consisting of:
The light chain variable region includes a polypeptide represented by positions 137 to 248 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing, and a polypeptide in which one to several amino acids in the sequence are substituted, deleted, added, inserted, A polypeptide selected from the group consisting of:

本発明の重鎖可変領域−リンカー配列−軽鎖可変領域は、配列表の配列番号1で表わされるポリペプチド及びこの配列中の1ないし数個のアミノ酸が、置換、欠失、付加、挿入されたポリペプチド、からなる群から選択されるポリペプチドであることが特に好ましいが、これに限定されない。
本発明の重鎖可変領域−リンカー配列−軽鎖可変領域は、限定はされないが、特に好ましくは、配列表の配列番号2で表わされる核酸配列でコードされるポリペプチドである。
In the heavy chain variable region-linker sequence-light chain variable region of the present invention, the polypeptide represented by SEQ ID NO: 1 in the sequence listing and one to several amino acids in this sequence are substituted, deleted, added, or inserted. Particularly preferred is a polypeptide selected from the group consisting of, but not limited to.
Although the heavy chain variable region-linker sequence-light chain variable region of the present invention is not limited, it is particularly preferably a polypeptide encoded by the nucleic acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 in the Sequence Listing.

本発明において、抗体様分子が提供される場合、連結される機能的ポリペプチドとして、限定はされないが、例えば、g3p、CFP(cyan fluorescent protein)、YFP(yellow fluorescent protein)、GFP、BFP(blue fluorescent protein)等の蛍光タンパク質、Qdot等の蛍光色素、His-Tag、E-Tag、HA-Tag、myc-Tag、FLAG−Tag等のTag、アルカリフォスファターゼ(ALP)、ペルオキシダーゼ(HRP)等の酵素タンパク質等が例示される。 In the present invention, when an antibody-like molecule is provided, the functional polypeptide to be linked is not limited. For example, g3p, CFP (cyan fluorescent protein), YFP (yellow fluorescent protein), GFP, BFP (blue fluorescent proteins), fluorescent dyes such as Qdot, His-Tag, E-Tag, HA-Tag, myc-Tag, FLAG-Tag and other tags, alkaline phosphatase (ALP), peroxidase (HRP) and other enzymes Examples thereof include proteins.

本発明の抗モルヒネ抗体は、好ましくは、ファージディスプレイ法で製造することができる。ファージディスプレイ法は、生物学的に機能性のタンパク質分子をその表面に発現し表示するバクテリオファージの能力を利用して、抗体断片の大きなライブラリーを作成するのに広く利用されている。バクテリオファージ抗体表示ライブラリーとラムダファージ発現ライブラリーが種々提案されている。 The anti-morphine antibody of the present invention can be preferably produced by a phage display method. Phage display methods are widely used to create large libraries of antibody fragments, taking advantage of the ability of bacteriophages to express and display biologically functional protein molecules on their surface. Various bacteriophage antibody display libraries and lambda phage expression libraries have been proposed.

本発明においては、予めモルヒネを含む抗原で免疫された動物の脾臓細胞由来の抗体遺伝子を基に構築される抗体ファージライブラリーの他、そのままのナイーブライブラリー、合成ライブラリーなど、いずれのライブラリーを用いることも可能である。モルヒネを含む抗原で免疫された動物の脾臓細胞由来の抗体遺伝子を基に構築される抗体ファージライブラリーの場合、細胞の選択を、免疫抗原と同じタンパク質を用いたモルヒネとの複合体で行うことができるが、免疫抗原とは異なるタンパク質を用いたモルヒネとの複合体で行うことも好ましい。 In the present invention, in addition to an antibody phage library constructed on the basis of antibody genes derived from spleen cells of animals previously immunized with an antigen containing morphine, any library such as an intact naive library or a synthetic library It is also possible to use. In the case of an antibody phage library constructed on the basis of antibody genes derived from spleen cells of animals immunized with antigens containing morphine, the cells should be selected in a complex with morphine using the same protein as the immune antigen. However, it is also preferable to use a complex with morphine using a protein different from the immunizing antigen.

ライブラリーの構築にあたっては、特異的なプライマーを設計し、VH領域とVL領域を別個に増幅させることも好ましい。この時、限定はされないが、例えば、VH断片のフォワードプライマーは19本(配列表の配列番号3〜21)、リバースプライマーは4本(配列表の配列番号22〜25)、VL断片のフォワードプライマーは18本(配列表の配列番号26〜43)、リバースプライマーは4本(配列表の配列番号44〜47)が好ましく用いられる。抗体遺伝子を、M13またはfdファージベクターまたはファージミドベクターに挿入することにより作成する。目的遺伝子は、例えば遺伝子3産物(ファージのコートタンパク質の1種)のN末端で発現される。   In constructing the library, it is also preferable to design specific primers and amplify the VH region and the VL region separately. At this time, although not limited, for example, 19 VH fragment forward primers (SEQ ID NOs: 3 to 21 in the sequence listing), 4 reverse primers (SEQ ID NOs: 22 to 25 in the sequence listing), and VL fragment forward primer 18 (SEQ ID NO: 26 to 43 in the sequence listing) and 4 reverse primers (SEQ ID NO: 44 to 47 in the sequence listing) are preferably used. Antibody genes are generated by inserting into M13 or fd phage vectors or phagemid vectors. The target gene is expressed, for example, at the N-terminus of the gene 3 product (a kind of phage coat protein).

この結果、所望の抗モルヒネ抗体の可変領域に相当するペプチドを含有するペプチドライブラリーを構築することができる。次にファージライブラリーは、固定化された抗原を用いてスクリーニングされ、特異的に結合したファージ粒子が回収され、大腸菌宿主細胞中への感染により増幅される。この時用いられる抗原は、免疫抗原とは異なるタンパク質を用いたモルヒネとの複合体であることが好ましい。目的の抗モルヒネ抗体分子は、固定化抗原により反応性ファージ粒子が濃縮されるか、および/またはプラークもしくはコロニーリフトのスクリーニングのために標識される。 As a result, a peptide library containing peptides corresponding to the variable region of the desired anti-morphine antibody can be constructed. The phage library is then screened using the immobilized antigen and the specifically bound phage particles are recovered and amplified by infection into E. coli host cells. The antigen used at this time is preferably a complex with morphine using a protein different from the immune antigen. Anti-morphine antibody molecules of interest are enriched for reactive phage particles by immobilized antigen and / or labeled for plaque or colony lift screening.

本発明においては、特に好ましくは、抗モルヒネ一本鎖抗体を提示することができるバクテリオファージを保持し、受領番号FERM ABP-11378で、独立行政法人産業技術総合研究所、特許生物寄託センターに寄託してある大腸菌が例示される。 In the present invention, it is particularly preferable to retain a bacteriophage capable of presenting an anti-morphine single chain antibody and deposit it with the receipt number FERM ABP-11378 at the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST). E. coli is exemplified.

本発明の重鎖可変領域と軽鎖可変領域とを、ヒト由来定常領域と結合させ、キメラ分子を作成することが可能である。 The heavy chain variable region and the light chain variable region of the present invention can be combined with a human-derived constant region to produce a chimeric molecule.

さらに、本発明の相補性決定領域(complementarity−determiningregion: CDR)、すなわち、a)CDR-H1として配列表の配列番号1の31位から35位に記載のアミノ酸配列、b)CDR-H2として配列番号1の50位から65位に記載のアミノ酸配列、およびc)CDR-H3として配列番号1の98位から110位に記載のアミノ酸配列、および/またはa)CDR-L1として配列表の配列番号1の160位から174位に記載のアミノ酸配列、b)CDR-L2として配列番号1の190位から196位に記載のアミノ酸配列、およびc)CDR-L3として配列番号1の229位から237位に記載のアミノ酸配列とを、ヒト由来フレームワーク領域と融合させて、ヒト化抗体を作成することも可能である。   Furthermore, the complementarity-determining region (CDR) of the present invention, that is, a) the amino acid sequence described from position 31 to position 35 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing as CDR-H1, and b) the sequence as CDR-H2 The amino acid sequence described from position 50 to position 65 of No. 1 and c) the amino acid sequence described from position 98 to position 110 of SEQ ID NO: 1 as CDR-H3, and / or a) the sequence number of the sequence listing as CDR-L1 1) the amino acid sequence from positions 160 to 174, b) the amino acid sequence from positions 190 to 196 of SEQ ID NO: 1 as CDR-L2, and c) the positions 229 to 237 of SEQ ID NO: 1 as CDR-L3 It is also possible to produce a humanized antibody by fusing the amino acid sequence described in 1 with a human-derived framework region.

このようなキメラ分子あるいはヒト化抗体を作成するにあたっては、キメラ分子の断片をコードする組換えDNA、例えば抗モルヒネ抗体のFab, Fab' またはFv断片をコードする組換えDNA、抗体または断片の接合体、抗体の軽鎖可変領域または重鎖可変領域を含んで成るタンパク質をコードする組換えDNAを作成し、適当な発現系において発現させることでなし得る。   In preparing such a chimeric molecule or humanized antibody, a recombinant DNA encoding a fragment of the chimeric molecule, for example, a recombinant DNA encoding an Fab, Fab 'or Fv fragment of an anti-morphine antibody, conjugation of the antibody or fragment A recombinant DNA encoding a protein comprising the antibody, light chain variable region or heavy chain variable region of the antibody, and expressed in an appropriate expression system.

本発明の抗モルヒネ抗体または抗モルヒネ抗体様分子は、試料中のモルヒネの定性的または定量的測定に好ましく用いられ得る。ここで、試料とは、血液、唾液、組織、脳脊髄液、涙液、精液、尿、便、膿汁、皮膚または粘膜分泌物であり得る。   The anti-morphine antibody or anti-morphine antibody-like molecule of the present invention can be preferably used for qualitative or quantitative measurement of morphine in a sample. Here, the sample may be blood, saliva, tissue, cerebrospinal fluid, tears, semen, urine, stool, pus, skin or mucosal secretions.

本発明においては、このようにして得られる抗モルヒネ抗体または抗モルヒネ抗体様分子を用いて、モルヒネを簡便に検出することができ、モルヒネの測定方法に好適に使用することができる。さらに、抗モルヒネ抗体または抗モルヒネ抗体様分子を、測定法に応じて、標識された二次抗体もしくは標識されたモルヒネのハプテン化合物、緩衝液、検出試薬および/またはモルヒネの標準溶液等を含むキットに含めることもできる。好ましいキットは、ELISA法やその他の標識を用いた測定法に用いられうるものであり、直接競合阻害ELISA法を用いる場合、固相化された抗モルヒネ抗体または抗モルヒネ抗体様分子、抗体を保持する担体、酵素、金コロイド、その他の手段で標識された抗原および検出試薬などを含む。   In the present invention, morphine can be easily detected using the anti-morphine antibody or anti-morphine antibody-like molecule thus obtained, and can be suitably used for a morphine measurement method. Further, a kit containing an anti-morphine antibody or an anti-morphine antibody-like molecule, depending on the measurement method, a labeled secondary antibody or a labeled morphine hapten compound, a buffer, a detection reagent and / or a standard solution of morphine, etc. Can also be included. Preferred kits can be used for ELISA and other measurement methods using a label. When direct competitive inhibition ELISA is used, immobilized anti-morphine antibody or anti-morphine antibody-like molecule and antibody are retained. Carriers, enzymes, colloidal gold, antigens labeled by other means, detection reagents, and the like.

モルヒネの測定方法としては、通常の抗原−抗体反応を利用する方法であれば特に制限されず、放射性同位元素免疫測定法(RIA)、酵素免疫測定法(EIA)、蛍光もしくは発光検出法、凝集法、イムノブロット法、イムノクロマト法等(Meth. Enzymol., 92, 147-523 (1983), Antibodies Vol. II IRL Press Oxford (1989))が挙げられる。標識の手段としては、酵素、金コロイド、放射性同位元素、蛍光物質、発光物質などがある。放射性同位元素としては、特に限定されるものではないが、例えば[125I]、[131I]、[3H]、[14C]などが好ましい。酵素としては、特に限定されるものではないが、安定で比活性の大きなものが好ましく、例えばβ−ガラクトシダーゼ、β−グルコシダーゼ、アルカリホスファターゼ、パーオキシダーゼ、リンゴ酸脱水素酵素などが挙げられる。蛍光物質としては、特に限定されるものではないが、例えばフルオレスカミン、フルオレセインイソチオシアネートなどが挙げられる。発光物質としては、特に限定されるものではないが、例えばルミノール、ルミノール誘導体、ルシフェリン、ルシゲニンなどが挙げられる。これらのうち、特に感度や簡便性等の点から、β−ガラクトシダーゼ、β−グルコシダーゼ、アルカリホスファターゼ、パーオキシダーゼ、リンゴ酸脱水素酵素を用いるELISA、あるいは金コロイドを用いたイムノクロマトが好ましい。 The method for measuring morphine is not particularly limited as long as it uses a normal antigen-antibody reaction. Radioisotope immunoassay (RIA), enzyme immunoassay (EIA), fluorescence or luminescence detection method, aggregation Method, immunoblot method, immunochromatography method and the like (Meth. Enzymol., 92, 147-523 (1983), Antibodies Vol. II IRL Press Oxford (1989)). Examples of labeling means include enzymes, gold colloids, radioisotopes, fluorescent materials, and luminescent materials. The radioisotope is not particularly limited, but for example, [ 125 I], [ 131 I], [ 3 H], [ 14 C] and the like are preferable. Although it does not specifically limit as an enzyme, A stable and large specific activity is preferable, for example, (beta) -galactosidase, (beta) -glucosidase, alkaline phosphatase, peroxidase, malate dehydrogenase etc. are mentioned. Although it does not specifically limit as a fluorescent substance, For example, a fluorescamine, a fluorescein isothiocyanate, etc. are mentioned. Although it does not specifically limit as a luminescent substance, For example, luminol, a luminol derivative, luciferin, lucigenin etc. are mentioned. Among these, from the viewpoints of sensitivity and simplicity, β-galactosidase, β-glucosidase, alkaline phosphatase, peroxidase, ELISA using malate dehydrogenase, or immunochromatography using colloidal gold is preferable.

代表的なELISAによる検出法は、間接競合阻害ELISAまたは直接競合阻害ELISAなどが挙げられる。例えば以下に述べるような本発明の抗モルヒネ抗体または抗モルヒネ抗体様分子を用いた直接競合阻害ELISAによってモルヒネの検出を行うことができる。   Representative detection methods using ELISA include indirect competitive inhibition ELISA and direct competitive inhibition ELISA. For example, morphine can be detected by direct competitive inhibition ELISA using the anti-morphine antibody or anti-morphine antibody-like molecule of the present invention as described below.

(1)本発明の抗モルヒネ抗体または抗モルヒネ抗体様分子を、担体に固相化する。用いる担体は、96穴、48穴、192穴等のマイクロタイタープレートが好ましい。固相化は、例えば、固相化用抗体を含む緩衝液を担体上に載せ、インキュベーションすればよい。 (1) The anti-morphine antibody or anti-morphine antibody-like molecule of the present invention is immobilized on a carrier. The carrier to be used is preferably a microtiter plate having 96 holes, 48 holes, 192 holes or the like. For immobilization, for example, a buffer containing the immobilization antibody may be placed on a carrier and incubated.

(2)担体の固相表面へのタンパク質の非特異的吸着を防止するため、固相化用抗体が吸着していない固相表面部分を、抗体と無関係なタンパク質等によりブロッキングする。ブロッキング剤としては、BSAもしくはスキムミルク溶液等を使用することができる。 (2) In order to prevent non-specific adsorption of the protein to the solid phase surface of the carrier, the solid phase surface portion where the antibody for immobilization is not adsorbed is blocked with a protein unrelated to the antibody. As a blocking agent, BSA or a skim milk solution can be used.

(3)各種濃度のモルヒネを含む試料に、モルヒネのハプテン化合物と酵素を結合させた酵素結合ハプテンを加えた混合物を調製する。酵素結合ハプテンの調製は、モルヒネのハプテン化合物を酵素に結合する方法であれば特に制限なく、いかなる方法で行ってもよい。 (3) A mixture is prepared by adding an enzyme-bound hapten obtained by binding a morphine hapten compound and an enzyme to a sample containing morphine at various concentrations. The enzyme-linked hapten may be prepared by any method without particular limitation as long as it is a method of binding a morphine hapten compound to an enzyme.

工程(3)の混合物を工程(2)で得られた抗体固相化担体と反応させる。モルヒネと酵素結合ハプテンとの競合阻害反応により、これらと固相化担体との複合体が生成する。モルヒネは、水溶性であるため、反応溶液として水溶液を用いることができる。反応終了後、緩衝液で担体を洗浄し、固相化抗体と結合しなかった酵素結合ハプテンを除去する。固相化抗体−酵素結合ハプテン複合体の量を検出することにより、予め作成した検量線から試料中のモルヒネの量を決定する。   The mixture of step (3) is reacted with the antibody-immobilized carrier obtained in step (2). A complex between these and a solid-phase support is generated by a competitive inhibition reaction between morphine and an enzyme-linked hapten. Since morphine is water-soluble, an aqueous solution can be used as a reaction solution. After completion of the reaction, the carrier is washed with a buffer to remove the enzyme-bound hapten that did not bind to the immobilized antibody. By detecting the amount of the immobilized antibody-enzyme-bound hapten complex, the amount of morphine in the sample is determined from a calibration curve prepared in advance.

(5)担体に結合した標識酵素と反応する発色基質溶液を加え、吸光度を検出することによって検量線からモルヒネの量を算出することができる。標識酵素としてペルオキシダーゼを使用する場合には、例えば、過酸化水素と、3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジンまたはo−フェニレンジアミンを含む発色基質溶液を使用することができる。通常、発色基質溶液を加えて室温で約10分程度反応させた後、硫酸を加えることにより酵素反応を停止させる。3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジンを使用する場合、450nmの吸光度を検出する。o−フェニレンジアミンを使用する場合、492nmの吸光度を検出する。なお、バックグランド値を補正するため、630nmの吸光度も同時に検出することが望ましい。 (5) The amount of morphine can be calculated from the calibration curve by adding a chromogenic substrate solution that reacts with the labeling enzyme bound to the carrier and detecting the absorbance. When peroxidase is used as the labeling enzyme, for example, a chromogenic substrate solution containing hydrogen peroxide and 3,3 ′, 5,5′-tetramethylbenzidine or o-phenylenediamine can be used. Usually, after adding a chromogenic substrate solution and reacting at room temperature for about 10 minutes, the enzyme reaction is stopped by adding sulfuric acid. When 3,3 ', 5,5'-tetramethylbenzidine is used, absorbance at 450 nm is detected. When o-phenylenediamine is used, the absorbance at 492 nm is detected. In order to correct the background value, it is desirable to detect the absorbance at 630 nm at the same time.

標識酵素としてアルカリホスファターゼを使用する場合には、例えばp−ニトロフェニルリン酸を基質として発色させ、NaOH溶液を加えて酵素反応を止め、415nmでの吸光度を検出する方法があげられる。   When alkaline phosphatase is used as the labeling enzyme, for example, a method of developing color using p-nitrophenyl phosphate as a substrate, adding an NaOH solution to stop the enzyme reaction, and detecting the absorbance at 415 nm can be mentioned.

モルヒネを添加しない反応溶液の吸光度に対して、モルヒネを添加して抗体と反応させた溶液の吸光度の減少率を阻害率として計算する。既知の濃度のモルヒネを添加した反応液の阻害率により予め作成しておいた検量線を用いて、試料中のモルヒネの濃度を算出することができる。   For the absorbance of the reaction solution to which morphine is not added, the decrease rate of the absorbance of the solution reacted with the antibody by adding morphine is calculated as the inhibition rate. The concentration of morphine in the sample can be calculated using a calibration curve prepared in advance based on the inhibition rate of the reaction solution to which a known concentration of morphine is added.

別の態様としてモルヒネの検出は間接競合阻害ELISAによって行うこともできる。
前記本発明の検出方法においては、検出対象物に応じた前処理をして試料とした後、直接競合阻害ELISAの工程または間接競合阻害ELISAに供することができる。ほとんどの試料の場合、モルヒネが抽出できる全ての方法を用いることができる。モルヒネを含む試料は、そのままあるいは緩衝液で希釈後、調製できる。
In another embodiment, morphine can be detected by indirect competitive inhibition ELISA.
In the detection method of the present invention, the sample can be pretreated according to the detection target and used as a sample, and then subjected to a direct competitive inhibition ELISA step or an indirect competitive inhibition ELISA. For most samples, any method that can extract morphine can be used. A sample containing morphine can be prepared as it is or after dilution with a buffer.

本発明のモルヒネ測定用キットは、このような測定方法を好適に行い得るように、本発明の抗モルヒネ抗体あるいは抗モルヒネ抗体様分子の他、所望により、標識酵素、二次抗体、緩衝液、指示書等を含む。   In addition to the anti-morphine antibody or anti-morphine antibody-like molecule of the present invention, the kit for measuring morphine of the present invention can be suitably used in such a measurement method, if desired, a labeling enzyme, a secondary antibody, a buffer, Includes instructions.

さらに、本発明の抗モルヒネ抗体または抗モルヒネ抗体様分子を担持した親和性カラムを用いてモルヒネの検出を行うこともできる。   Furthermore, morphine can also be detected using an affinity column carrying the anti-morphine antibody or anti-morphine antibody-like molecule of the present invention.

以下に、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。なお、各例中の%は0.1% Tween 20、10%ジエタノールアミンを除きいずれも重量基準である。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In each example, “%” is based on weight except for 0.1% Tween 20 and 10% diethanolamine.

(実施例1)
薬物(モルヒネ・ヘロイン・コデイン・コカイン・ケタミン)のBSA複合体体及びサイログロブリン(Tg)複合体体は以下の3つの方法を用いて作製した。
Example 1
BSA complex and thyroglobulin (Tg) complex of drugs (morphine, heroin, codeine, cocaine, ketamine) were prepared using the following three methods.

モルヒネについて、Imject PharmaLink Immunogen Kit(Thermo Fisher Scientific) を用い、モルヒネと活性化BSAの混合物にホルムアルデヒドを加えることで合成した。その後、スピンカラムによって不純物を除去し、ハプテン−タンパク質複合体体を得た。 Morphine was synthesized by adding formaldehyde to a mixture of morphine and activated BSA using Imject PharmaLink Immunogen Kit (Thermo Fisher Scientific). Thereafter, impurities were removed by a spin column to obtain a hapten-protein complex.

別途モルヒネについて、モルヒネとアミンの混合物にホルムアルデヒドを加えてアミノメチル基(CH2-NRH)を導入し、これにブロム酢酸ベンジルエステルを反応させた。触媒をろ過で除き、溶媒を減圧下留去し目的のカルボン酸体(ハプテン-COOH)を得た。カルボン酸体を少量のDMFに溶解し、NHSとEDCを加えて3時間攪拌した。これをリン酸バッファーで溶解したタンパク質溶液に加え、一晩攪拌した。混合溶液からスピンカラムによって不純物を除去し、ハプテン−タンパク質複合体体を得た。 Separately, for morphine, formaldehyde was added to a mixture of morphine and amine to introduce an aminomethyl group (CH 2 —NRH), which was reacted with bromoacetic acid benzyl ester. The catalyst was removed by filtration, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain the desired carboxylic acid form (hapten-COOH). The carboxylic acid compound was dissolved in a small amount of DMF, NHS and EDC were added, and the mixture was stirred for 3 hours. This was added to the protein solution dissolved in the phosphate buffer and stirred overnight. Impurities were removed from the mixed solution by a spin column to obtain a hapten-protein complex.

ヘロインについて、モルヒネとアミンの混合物にホルムアルデヒドを加えてアミノメチル基(CH2-NRH)を導入し、これにブロム酢酸ベンジルエステルを反応させた。OH基に無水酢酸でアセチル基を導入しヘロイン誘導体に変換した後、接触水素還元でベンジル基を切断した。触媒をろ過で除き、溶媒を減圧下留去し目的のカルボン酸体(ハプテン-COOH)を得た。カルボン酸体を少量のDMFに溶解し、NHSとEDCを加えて3時間攪拌した。これをリン酸バッファーで溶解したタンパク質溶液に加え、一晩攪拌した。混合溶液からスピンカラムによって不純物を除去し、ハプテン−タンパク質複合体体を得た。 For heroin, formaldehyde was added to a mixture of morphine and amine to introduce an aminomethyl group (CH 2 —NRH), which was reacted with bromoacetic acid benzyl ester. An acetyl group was introduced into the OH group with acetic anhydride to convert it into a heroin derivative, and then the benzyl group was cleaved by catalytic hydrogen reduction. The catalyst was removed by filtration, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain the desired carboxylic acid form (hapten-COOH). The carboxylic acid compound was dissolved in a small amount of DMF, NHS and EDC were added, and the mixture was stirred for 3 hours. This was added to the protein solution dissolved in the phosphate buffer and stirred overnight. Impurities were removed from the mixed solution by a spin column to obtain a hapten-protein complex.

コデインについて、モルヒネとアミンの混合物にホルムアルデヒドを加えてアミノメチル基(CH2-NRH)を導入し、これにブロム酢酸ベンジルエステルを反応させた。OH基にメチル化試薬でメチル基を導入しコデイン誘導体に変換した後、接触水素還元でベンジル基を切断した。触媒をろ過で除き、溶媒を減圧下留去し目的のカルボン酸体(ハプテン-COOH)を得た。カルボン酸体を少量のDMFに溶解し、NHSとEDCを加えて3時間攪拌した。これをリン酸バッファーで溶解したタンパク質溶液に加え、一晩攪拌した。混合溶液からスピンカラムによって不純物を除去し、ハプテン−タンパク質複合体体を得た。 For codeine, formaldehyde was added to a mixture of morphine and amine to introduce an aminomethyl group (CH 2 —NRH), which was reacted with bromoacetic acid benzyl ester. A methyl group was introduced into the OH group with a methylating reagent to convert it to a codeine derivative, and then the benzyl group was cleaved by catalytic hydrogen reduction. The catalyst was removed by filtration, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain the desired carboxylic acid form (hapten-COOH). The carboxylic acid compound was dissolved in a small amount of DMF, NHS and EDC were added, and the mixture was stirred for 3 hours. This was added to the protein solution dissolved in the phosphate buffer and stirred overnight. Impurities were removed from the mixed solution by a spin column to obtain a hapten-protein complex.

モルヒネについて、モルヒネを1-chloroethyl chloroformate反応後メタノール中加熱することによってN-CH3をN-Hに変換(脱Nメチル化)した。次にブロム酢酸ベンジルエステルを反応させた後、接触水素還元でベンジル基を切断した。触媒をろ過で除き、溶媒を減圧下留去し目的のカルボン酸体(ハプテン-COOH)を得た。カルボン酸体を少量のDMFに溶解し、NHSとEDCを加えて3時間攪拌した。これをリン酸バッファーで溶解したタンパク質溶液に加え、一晩攪拌した。混合溶液からスピンカラムによって不純物を除去し、ハプテン−タンパク質複合体体を得た。 For morphine, N-CH 3 was converted to NH (de-N-methylation) by heating the morphine in methanol after the 1-chloroethyl chloroformate reaction. Next, after reacting bromoacetic acid benzyl ester, the benzyl group was cleaved by catalytic hydrogen reduction. The catalyst was removed by filtration, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain the desired carboxylic acid form (hapten-COOH). The carboxylic acid compound was dissolved in a small amount of DMF, NHS and EDC were added, and the mixture was stirred for 3 hours. This was added to the protein solution dissolved in the phosphate buffer and stirred overnight. Impurities were removed from the mixed solution by a spin column to obtain a hapten-protein complex.

ヘロインについて、モルヒネを1-chloroethyl chloroformate反応後メタノール中加熱することによってN-CH3をN-Hに変換(脱Nメチル化)した。次にブロム酢酸ベンジルエステルを反応させた後、OH基に無水酢酸でアセチル基を導入しヘロイン誘導体に変換し、接触水素還元でベンジル基を切断した。触媒をろ過で除き、溶媒を減圧下留去し目的のカルボン酸体(ハプテン-COOH)を得た。カルボン酸体を少量のDMFに溶解し、NHSとEDCを加えて3時間攪拌した。これをリン酸バッファーで溶解したタンパク質溶液に加え、一晩攪拌した。混合溶液からスピンカラムによって不純物を除去し、ハプテン−タンパク質複合体体を得た。 Regarding heroin, N-CH 3 was converted to NH (de-N-methylation) by heating morphine in 1-chloroethyl chloroformate followed by heating in methanol. Next, after reacting bromoacetic acid benzyl ester, an acetyl group was introduced into OH group with acetic anhydride to convert it into a heroin derivative, and the benzyl group was cleaved by catalytic hydrogen reduction. The catalyst was removed by filtration, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain the desired carboxylic acid form (hapten-COOH). The carboxylic acid compound was dissolved in a small amount of DMF, NHS and EDC were added, and the mixture was stirred for 3 hours. This was added to the protein solution dissolved in the phosphate buffer and stirred overnight. Impurities were removed from the mixed solution by a spin column to obtain a hapten-protein complex.

コデインを1-chloroethyl chloroformate反応後メタノール中加熱することによってN-CH3をN-Hに変換(脱Nメチル化)した後、ブロム酢酸ベンジルエステルと反応させ、接触水素還元でベンジル基を切断した。触媒をろ過で除き、溶媒を減圧下留去し目的のカルボン酸体(ハプテン-COOH)を得た。カルボン酸体を少量のDMFに溶解し、NHSとEDCを加えて3時間攪拌した。これをリン酸バッファーで溶解したタンパク質溶液に加え、一晩攪拌した。混合溶液からスピンカラムによって不純物を除去し、ハプテン−タンパク質複合体体を得た。 After the reaction of codeine with 1-chloroethyl chloroformate, N-CH 3 was converted to NH by heating in methanol (de-N-methylation), then reacted with bromoacetic acid benzyl ester, and the benzyl group was cleaved by catalytic hydrogen reduction. The catalyst was removed by filtration, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain the desired carboxylic acid form (hapten-COOH). The carboxylic acid compound was dissolved in a small amount of DMF, NHS and EDC were added, and the mixture was stirred for 3 hours. This was added to the protein solution dissolved in the phosphate buffer and stirred overnight. Impurities were removed from the mixed solution by a spin column to obtain a hapten-protein complex.

ケタミンをブロム酢酸ベンジルエステルとともに1,2-ジクロロエタンに溶解し、炭酸ナトリウム存在下、一昼夜加熱還流した。反応溶液に水を加えて有機層を分離し、水洗後無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下溶媒留去した。結晶性残渣をエチルアルコールに溶かし、パラジウム炭素を触媒とし、水素雰囲気下一晩室温で攪拌し、ベンジル基を還元的に切断した。触媒をろ過で除き、溶媒を減圧下留去し目的のカルボン酸体(ハプテン-COOH)を得た。カルボン酸体を少量のDMF(N,N-ジメチルホルムアミド)に溶解し、NHS(N-ヒドロキシスクシンイミド)とEDC(水溶性カルボジイミド)を加えて3時間攪拌した。これをリン酸バッファーで溶解したタンパク質溶液に加え、一晩攪拌した。混合溶液からスピンカラムによって不純物を除去し、ハプテン−タンパク質複合体体を得た。 Ketamine was dissolved in 1,2-dichloroethane together with bromoacetic acid benzyl ester and heated to reflux in the presence of sodium carbonate overnight. Water was added to the reaction solution to separate the organic layer, washed with water and dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The crystalline residue was dissolved in ethyl alcohol, palladium carbon was used as a catalyst, and the mixture was stirred overnight at room temperature in a hydrogen atmosphere to reductively cleave the benzyl group. The catalyst was removed by filtration, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain the desired carboxylic acid form (hapten-COOH). The carboxylic acid compound was dissolved in a small amount of DMF (N, N-dimethylformamide), NHS (N-hydroxysuccinimide) and EDC (water-soluble carbodiimide) were added, and the mixture was stirred for 3 hours. This was added to the protein solution dissolved in the phosphate buffer and stirred overnight. Impurities were removed from the mixed solution by a spin column to obtain a hapten-protein complex.

コカインを1-chloroethyl chloroformate反応後メタノール中加熱することによってN-CH3をN-Hに変換(脱Nメチル化)した。その後、ブロム酢酸ベンジルエステルとともに1,2-ジクロロエタンに溶解し、炭酸ナトリウム存在下、一昼夜加熱還流した。反応溶液に水を加えて有機層を分離し、水洗後無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下溶媒留去した。結晶性残渣をエチルアルコールに溶かし、パラジウム炭素を触媒とし、水素雰囲気下一晩室温で攪拌し、ベンジル基を還元的に切断した。触媒をろ過で除き、溶媒を減圧下留去し目的のカルボン酸体(ハプテン-COOH)を得た。カルボン酸体を少量のDMFに溶解し、NHSとEDCを加えて3時間攪拌した。これをリン酸バッファーで溶解したタンパク質溶液に加え、一晩攪拌した。混合溶液からスピンカラムによって不純物を除去し、ハプテン−タンパク質複合体体を得た。 By reacting cocaine with 1-chloroethyl chloroformate and heating in methanol, N-CH 3 was converted to NH (de-N-methylation). Thereafter, it was dissolved in 1,2-dichloroethane together with bromoacetic acid benzyl ester, and heated under reflux overnight in the presence of sodium carbonate. Water was added to the reaction solution to separate the organic layer, washed with water and dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The crystalline residue was dissolved in ethyl alcohol, palladium carbon was used as a catalyst, and the mixture was stirred overnight at room temperature in a hydrogen atmosphere to reductively cleave the benzyl group. The catalyst was removed by filtration, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain the desired carboxylic acid form (hapten-COOH). The carboxylic acid compound was dissolved in a small amount of DMF, NHS and EDC were added, and the mixture was stirred for 3 hours. This was added to the protein solution dissolved in the phosphate buffer and stirred overnight. Impurities were removed from the mixed solution by a spin column to obtain a hapten-protein complex.

(実施例2)
実施例1で得られたすべてのハプテン−タンパク質複合体体を別々にBALB/cCrlCrlj、メス、7週令に免疫を行った。初回免疫にはAdjuvant, Complete(Freund)(DIFCO)とハプテン−タンパク質複合体体との混合物を腹腔に投与、2回目以降の免疫にはAdjuvant, Incomplete(Freund)(DIFCO)とハプテン−タンパク質複合体体との混合物を腹腔に投与した。おおよそ2週間から3週間の間隔で抗体価が十分に上昇するまで免疫を行った。抗体価はELISAにより測定した。
(Example 2)
All hapten-protein complexes obtained in Example 1 were separately immunized at BALB / cCrlCrlj, female, 7 weeks old. For the first immunization, a mixture of Adjuvant, Complete (Freund) (DIFCO) and a hapten-protein complex is administered into the peritoneal cavity. For the second and subsequent immunizations, Adjuvant, Incomplete (Freund) (DIFCO) and a hapten-protein complex are administered. The mixture with the body was administered intraperitoneally. Immunization was carried out until the antibody titer sufficiently increased at intervals of about 2 to 3 weeks. The antibody titer was measured by ELISA.

ELISA プレートに免疫原として使用しなかったタンパク質を複合体したハプテンを (1ng/μl) 50μl アプライし一晩で反応させた。洗浄後、200μlの1% ブロックエース(DSファーマバイオメディカル株式会社)で2時間ブロッキングを行った。洗浄後、50μlの段階希釈した血清サンプルを2時間反応させた。洗浄後、50μlのHRP-anti mouse IgG(Santa Cruz)を30分反応させた。洗浄後、100μlのo-phenylenediamine dihydrochloride(Sigma FAST)50set (sigma)を30分反応させ、50μlの2M (10%) H2SO4により反応を停止し、490nmで測定した。 A hapten complexed with a protein that was not used as an immunogen was applied to an ELISA plate (1 ng / μl) and 50 μl was reacted overnight. After washing, blocking was performed with 200 μl of 1% Block Ace (DS Pharma Biomedical Co., Ltd.) for 2 hours. After washing, 50 μl of serially diluted serum sample was reacted for 2 hours. After washing, 50 μl of HRP-anti mouse IgG (Santa Cruz) was reacted for 30 minutes. After washing, 100 μl of o-phenylenediamine dihydrochloride (Sigma FAST) 50set (sigma) was reacted for 30 minutes, the reaction was stopped with 50 μl of 2M (10%) H 2 SO 4 and measured at 490 nm.

(実施例3)
次に、マウスscFv libraryの構築(scFv :single chain variable fragment)を行った。
(Example 3)
Next, a mouse scFv library was constructed (scFv: single chain variable fragment).

モルヒネとタンパク質との複合体体で免疫したBALB/cCrlCrljの脾臓より脾臓細胞を回収し、20μgのモルヒネ−Tgを固定化していたdishに30分反応させ、モルヒネ−Tgに結合する細胞を選択し、EPICS XL(BECKMAN COULTER)により解析を行った。 Spleen cells were collected from the spleen of BALB / cCrlCrlj immunized with a complex of morphine and protein, reacted with dish that had immobilized 20 μg of morphine-Tg for 30 minutes, and cells that bind to morphine-Tg were selected. EPICS XL (BECKMAN COULTER) was used for analysis.

ここで、免疫に用いたモルヒネとタンパク質との複合体体は、実施例1で得られた複合体体のうち、Imject PharmaLink Immunogen Kit(Thermo Fisher Scientific) を用い、モルヒネと活性化BSAの混合物にホルムアルデヒドを加えることで合成し、その後、スピンカラムによって不純物を除去して得られたものである。 Here, the complex of morphine and protein used for immunization was prepared as a mixture of morphine and activated BSA using Imject PharmaLink Immunogen Kit (Thermo Fisher Scientific) among the complexes obtained in Example 1. It was synthesized by adding formaldehyde and then removed by a spin column to remove impurities.

固定化に用いたモルヒネ−Tgは、実施例1において得られたモルヒネ−Tg複合体である。すなわち、まず、モルヒネとアミンの混合物にホルムアルデヒドを加えてアミノメチル基(CH2-NRH)を導入し、これにブロム酢酸ベンジルエステルを反応させた。触媒をろ過で除き、溶媒を減圧下留去し目的のカルボン酸体(ハプテン-COOH)を得た。カルボン酸体を少量のDMFに溶解し、NHSとEDCを加えて3時間攪拌した。これをリン酸バッファーで溶解したタンパク質溶液に加え、一晩攪拌した。混合溶液からスピンカラムによって不純物を除去し、ハプテン−タンパク質複合体を得た。 The morphine-Tg used for immobilization is the morphine-Tg complex obtained in Example 1. That is, first, formaldehyde was added to a mixture of morphine and amine to introduce an aminomethyl group (CH 2 —NRH), and this was reacted with bromoacetic acid benzyl ester. The catalyst was removed by filtration, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain the desired carboxylic acid form (hapten-COOH). The carboxylic acid compound was dissolved in a small amount of DMF, NHS and EDC were added, and the mixture was stirred for 3 hours. This was added to the protein solution dissolved in the phosphate buffer and stirred overnight. Impurities were removed from the mixed solution by a spin column to obtain a hapten-protein complex.

選択したモルヒネ−Tgに結合する細胞からRNAを抽出し、cDNAを作製した。選択したモルヒネ−Tgに結合する細胞よりISOGEN(ニッポンジーン)によりRNAを抽出し、First-Strand cDNA Synthesis Kit(GE Healthcare)によりcDNAを作製した。これよりマウス抗体遺伝子特異的プライマーによりVH断片・VL断片の作製を行った。プライマーはJOrg Burmester等より発表されているプライマー設計を基本として制限酵素部位をはじめ数カ所の変更を行ったものを使用した。VH断片のフォワードプライマーは19本(配列表の配列番号3〜21)、リバースプライマーは4本(配列表の配列番号22〜25)、VL断片のフォワードプライマーは18本(配列表の配列番号26〜43)、リバースプライマーは4本(配列表の配列番号44〜47)である。   RNA was extracted from the cells that bound to the selected morphine-Tg to prepare cDNA. RNA was extracted from the cells binding to the selected morphine-Tg by ISOGEN (Nippon Gene), and cDNA was prepared by First-Strand cDNA Synthesis Kit (GE Healthcare). From this, VH fragments and VL fragments were prepared using mouse antibody gene-specific primers. Based on the primer design published by JOrg Burmester, etc., primers were used which were modified in several places including restriction enzyme sites. 19 forward primers for the VH fragment (SEQ ID NO: 3 to 21 in the sequence listing), 4 reverse primers (SEQ ID NO: 22 to 25 in the sequence listing), 18 forward primers for the VL fragment (SEQ ID NO: 26 in the sequence listing) ˜43) and 4 reverse primers (SEQ ID NOs: 44 to 47 in the sequence listing).

次に、VH断片・VL断片を、電気泳動のゲルより目的断片を切り出し、DEAE ペーパーで精製を行うことで調製した。なお、VH断片作製時のリバースプライマー、VL断片作製時のフォワードプライマーにリンカ−の一部分を組み込んでおり、(Gly)3Serの繰り返し配列3個分のうち中央の1個部分でアニーリングするように作成されている。精製したVH、VL断片を、制限酵素サイトsfiI、speIを取り付け、フォワードプライマーとして、5'-c tat gcg gcc cag ccg gcc(配列表の配列番号3の1位〜19位)、リバースプライマーとして5'-gtg gtg act agt gcc acc ac(配列表の配列番号44の1位〜20位)を用い、PCRにより連結させscFvとした。scFvとpCANTAB5Eファージミドベクターとを50〜100unitのsfiI(NEB)、50℃、8時間、 50unitのspeI(NEB)、37℃、一晩で制限酵素消化後、電気泳動のゲルより目的断片を切り出し、DEAE ペーパーで精製を行い制限酵素消化済みの断片を調製した。scFvとpCANTAB5Eファージミドベクターとをモル比で3:1の割合で200unitのT4 DNA ligase(NEB)により16℃、一晩反応でライゲーションした。ライゲーション産物を精製後、大腸菌TG1 Electrocompetent Cells(Lucigen)に、2.0mm cuvette、25μF、200Ω、25KVの条件でBIO-RAD GENE PULSERRIIによりエレクトロポレーションした。400mLの2TYAG(Bacto Tryptone 1.6%、Bacto Yeast Extract 1.0%、NaCl 0.5%、Glucose 2.0%、Ampicillin 0.01%)培地で一晩培養し、ライブラリとした。結果として、1.1X108 diversityのライブラリが構築できた。 Next, VH fragments and VL fragments were prepared by cutting out the target fragment from an electrophoresis gel and purifying it with DEAE paper. In addition, a part of the linker is incorporated into the reverse primer for VH fragment production and the forward primer for VL fragment production, and it is created so that it anneals at one central part of (Gly) 3Ser repeat sequences. Has been. The purified VH and VL fragments were attached with restriction enzyme sites sfiI and speI, 5′-c tat gcg gcc cag ccg gcc (positions 1 to 19 in SEQ ID NO: 3 in the sequence listing) as a forward primer, and 5 as a reverse primer. Using '-gtg gtg act agt gcc acc ac (positions 1 to 20 in SEQ ID NO: 44 in the sequence listing), the fragments were ligated by PCR to obtain scFv. After digesting the scFv and pCANTAB5E phagemid vector with 50-100 units of sfiI (NEB), 50 ° C, 8 hours, 50 units of speI (NEB), 37 ° C, overnight, excise the target fragment from the electrophoresis gel, The fragments were digested with restriction enzymes and purified with DEAE paper. The scFv and the pCANTAB5E phagemid vector were ligated overnight at 16 ° C. with 200 units of T4 DNA ligase (NEB) at a molar ratio of 3: 1. After purification of the ligation product, E. coli TG1 Electrocompetent Cells (Lucigen) were electroporated with BIO-RAD GENE PULSER R II under the conditions of 2.0 mm cuvette, 25 μF, 200Ω, 25 KV. A library was cultured overnight in 400 mL of 2TYAG (Bacto Tryptone 1.6%, Bacto Yeast Extract 1.0%, NaCl 0.5%, Glucose 2.0%, Ampicillin 0.01%). As a result, a 1.1X10 8 diversity library was constructed.

(実施例4)
scFvを提示しているファージをレスキューするため、おおよそ109-1010 cfuのグリセロールライブラリストックを10mlの2TYAGに感染させ37℃で培養した。OD600=0.4-0.5になるまで培養し、1011 cfuのM13 KO7 helper phageを感染させた。感染後、2TYAK(kanamycin 0.005%)培地に交換し一晩培養した。
Example 4
To rescue phage displaying scFv, approximately 10 9 -10 10 cfu glycerol library stock was infected with 10 ml of 2TYAG and cultured at 37 ° C. The cells were cultured until OD600 = 0.4-0.5 and infected with 10 11 cfu of M13 KO7 helper phage. After infection, the medium was replaced with 2TYAK (kanamycin 0.005%) medium and cultured overnight.

(実施例5)
次に、パンニングを行った。1μgのモルヒネ−Tg/0.1M NaHCO3をイムノチューブに4℃で一晩反応させて固定化した。次いで、1.0%ブロックエースで2時間ブロッキングした後、0.1%Tween20-PBS(以下PBSTと省略する)で3回洗浄した。これに、マウス由来の抗体ファージライブラリー(1本鎖可変領域断片(scFv)提示ファージ液)を0.55mL(1.2×1012cfu/1%Tg, 1%BSA溶液)加え、反応させた。
(Example 5)
Next, panning was performed. 1 μg of morphine-Tg / 0.1M NaHCO 3 was immobilized in an immunotube by reacting at 4 ° C. overnight. Subsequently, after blocking with 1.0% Block Ace for 2 hours, the plate was washed 3 times with 0.1% Tween20-PBS (hereinafter abbreviated as PBST). To this, 0.55 mL (1.2 × 10 12 cfu / 1% Tg, 1% BSA solution) of a mouse-derived antibody phage library (single-chain variable region fragment (scFv) -displayed phage solution) was added and reacted.

次に、この反応液を、PBSTで10回、PBSで5回洗浄した後、0.5mLのグリシン緩衝液(pH2.2)を加え、モルヒネ−Tgと結合するscFv提示ファージを溶出した。溶出したファージに、1M Tris (hydroxymethyl)aminomethane-HCl,(pH9.0)を加えてpHを調製した後、対数増殖期の大腸菌TG1に感染させた。感染後の少量のTG1を2TYAGプレートに播き、30℃で一晩培養した(1st パンニング) 。残りのTG1を2TYAGで30℃、一晩培養し、1stパンニング済みのライブラリとし、2ndパンニング、3rdパンニングと、上記操作を繰り返した。
前述のモルヒネ−Tg固定化プレートを用いてパンニングを計3回行った。2回目、3回目のパンニング後に、2TYAGプレートから任意にクローンを抽出し、scFvの発現の確認及びモルヒネ−Tgに対するELISAによる特異性の確認(スクリーニング)と塩基配列の解析とを行った。パンニングの回数とともにモルヒネ−Tgに反応するscFv提示ファージが濃縮されていることが示された。
Next, this reaction solution was washed 10 times with PBST and 5 times with PBS, and then 0.5 mL of glycine buffer (pH 2.2) was added to elute scFv-displayed phages that bind to morphine-Tg. 1M Tris (hydroxymethyl) aminomethane-HCl, (pH 9.0) was added to the eluted phage to adjust the pH, and then infected with E. coli TG1 in the logarithmic growth phase. A small amount of TG1 after infection was seeded on 2TYAG plates and cultured overnight at 30 ° C. (1st panning). The remaining TG1 was cultured overnight at 30 ° C. in 2TYAG to obtain a 1st panned library, and the above operations were repeated for 2nd panning and 3rd panning.
Panning was performed 3 times in total using the above-mentioned morphine-Tg immobilized plate. After the second and third panning, clones were arbitrarily extracted from the 2TYAG plate, and confirmed for scFv expression, specificity for morphine-Tg by ELISA (screening), and analysis of the base sequence. It was shown that scFv-displaying phages that react with morphine-Tg were enriched with the number of pannings.

(実施例6)
分離したクローンをスクリーニングするためのELISAは、モルヒネ−TgをELISAプレートに固定化して行った。具体的には、50ng/50μlのモルヒネ−Tg、もしくはTgをELISAプレート(Nunc)に入れ、室温で一晩静置し、固定化した。固定化プレートは、1.0%ブロックエース溶液200μL/wellをELISAプレートに入れ、室温で2時間静置し、ブロッキングを行った。次に、このELISAプレートに、scFv提示ファージを含む試料液50μL/wellを入れて反応させた後、試料液を捨て洗浄液で5回洗った。続いて、この固定化されたscFvファージに、50μlの1:1000希釈した抗M13モノクローナル抗体を加え1時間反応させ、50μlの1:1000希釈したアルカリフォスファターゼ(AP)標識した抗マウスIgG抗体(CALTAG lab)を二次抗体として30分反応させた。この反応液を洗浄液で5回洗った後、発色基質液(1g/mL p-nitrophenyl phosphate(Wako)、10%ジエタノールアミン(Wako)を含む溶液)を50μL/well入れ、遮光し、室温で発色させた。EnSpire 2300 Multilabel Readerト(PerkinElmer)で405nmの吸光度を測定した結果、6個のモルヒネ−Tgに特異的なクローンが得られた。
(Example 6)
ELISA for screening isolated clones was performed by immobilizing morphine-Tg on an ELISA plate. Specifically, 50 ng / 50 μl of morphine-Tg or Tg was placed in an ELISA plate (Nunc) and allowed to stand overnight at room temperature for immobilization. The immobilization plate was blocked by placing 200 μL / well of a 1.0% block ace solution in an ELISA plate and allowing to stand at room temperature for 2 hours. Next, 50 μL / well of a sample solution containing scFv-displayed phage was added to the ELISA plate for reaction, and then the sample solution was discarded and washed 5 times with a washing solution. Subsequently, 50 μl of 1: 1000 diluted anti-M13 monoclonal antibody was added to the immobilized scFv phage and allowed to react for 1 hour, and 50 μl of 1: 1000 diluted alkaline phosphatase (AP) -labeled anti-mouse IgG antibody (CALTAG lab) was reacted as a secondary antibody for 30 minutes. After washing this reaction solution 5 times with a washing solution, add 50 μL / well of a chromogenic substrate solution (a solution containing 1 g / mL p-nitrophenyl phosphate (Wako) and 10% diethanolamine (Wako)), and shade it at room temperature. It was. As a result of measuring the absorbance at 405 nm with EnSpire 2300 Multilabel Reader (PerkinElmer), 6 clones specific to morphine-Tg were obtained.

(実施例7)
モルヒネ−Tgに反応するscFvクローンのファージを大腸菌HB1251に感染させた。SOBAG-Nプレート(Bacto Tryptone 2%、Bacto Yeast Extract 0.5%、NaCl 0.05%、KCl 終濃度2.5mM、MgCl2 終濃度10mM、Glucose 2.0%、Ampicillin 0.01%、NaI 終濃度125μg/ml、Agar 1.5% )に播きこれらの大腸菌を30℃で一晩培養後、シングルコロニーを2TYAG培地で30℃、一晩前培養した。この前培養の一部を2TYAGに移植し、37℃でOD600=0.4-0.5になるまで培養した。これを遠心後2TYAI培地(終濃度1mM IPTG、0.01%のアンピシリン)に交換して更に12時間培養してscFvの発現誘導を行った。培養終了後、遠心を行い培養上清画分と菌体画分とをそれぞれ回収した。菌体画分は1mM EDTAを含むPBSに懸濁して氷中に30分菌体を放置した。次いで15000×rpmで10分間遠心し、上清を回収して0.45μmフィルターろ過後、ペリプラズム画分からscFvを精製するための出発材料とした。さらに沈殿物に対してはPBSで懸濁後5分間ボイルし15000Xrpm, 5分遠心した後の上清を細胞質画分とした。それぞれの画分の発現量をドットブロットにて解析した。ドットブロットは培養上清画分、ペリプラズム画分、細胞質画分をImmobilon-P(Millipore Corporation)にブロッティングし、1%ブロックエースでブロッキング後、5μg/mlの抗E-tag モノクローナル抗体(ABNOVA)、二次抗体として1:2000希釈のペルオキシダーゼ(HRP)標識ヒツジポリクローナル抗マウスIgG(H+L)抗体を反応させた。検出試薬はECL(NACALAI TESQUE.INC)を使用し、LAS1000(FUJIFILM)で検出した。その結果解析した全てのクローンにおいてscFvはペリプラズム画分に多く発現していたことを確認した。
(Example 7)
Escherichia coli HB1251 was infected with phages of scFv clones that react with morphine-Tg. SOBAG-N plate (Bacto Tryptone 2%, Bacto Yeast Extract 0.5%, NaCl 0.05%, KCl final concentration 2.5 mM, MgCl2 final concentration 10 mM, Glucose 2.0%, Ampicillin 0.01%, NaI final concentration 125 μg / ml, Agar 1.5%) These Escherichia coli cells were seeded at 30 ° C. overnight, and single colonies were pre-cultured in 2TYAG medium at 30 ° C. overnight. A part of this preculture was transplanted to 2TYAG and cultured at 37 ° C. until OD600 = 0.4-0.5. After centrifugation, this was replaced with 2TYAI medium (final concentration 1 mM IPTG, 0.01% ampicillin) and further cultured for 12 hours to induce scFv expression. After completion of the culture, centrifugation was performed to collect a culture supernatant fraction and a bacterial cell fraction. The cell fraction was suspended in PBS containing 1 mM EDTA, and the cells were left on ice for 30 minutes. Subsequently, the mixture was centrifuged at 15000 × rpm for 10 minutes, and the supernatant was collected, filtered through a 0.45 μm filter, and used as a starting material for purifying scFv from the periplasm fraction. Further, the precipitate was suspended in PBS, boiled for 5 minutes, centrifuged at 15000X rpm for 5 minutes, and the supernatant was used as the cytoplasm fraction. The expression level of each fraction was analyzed by dot blot. In the dot blot, the culture supernatant fraction, periplasm fraction, and cytoplasm fraction were blotted to Immobilon-P (Millipore Corporation), blocked with 1% Block Ace, 5 μg / ml anti-E-tag monoclonal antibody (ABNOVA), A 1: 2000 dilution of peroxidase (HRP) -labeled sheep polyclonal anti-mouse IgG (H + L) antibody was reacted as a secondary antibody. ECL (NACALAI TESQUE.INC) was used as a detection reagent, and detection was performed with LAS1000 (FUJIFILM). As a result, it was confirmed that scFv was highly expressed in the periplasm fraction in all the clones analyzed.

(実施例8)
次に、単離したクローンのscFv遺伝子のVH鎖及びVL鎖遺伝子のDNA塩基配列をBigDye Terminator v3.1/1.1 Cycle Sequencing kit (Applied Biosystems)を用いて決定した。ELISA及び配列分析の結果、単離したクローンは全て同一のクローンであった。遺伝子配列とアミノ酸配列を示す(配列表の配列番号2および1)。
(Example 8)
Next, the DNA base sequences of the VH chain and VL chain gene of the isolated clone scFv gene were determined using BigDye Terminator v3.1 / 1.1 Cycle Sequencing kit (Applied Biosystems). As a result of ELISA and sequence analysis, all the isolated clones were identical. The gene sequence and amino acid sequence are shown (SEQ ID NO: 2 and 1 in the sequence listing).

(実施例9)
scFvの精製
このようにして調製した精製のためのクローンを、Ni−column(GE Healthcare)を用いて、常法に従って精製した。溶出は20mM Na-phosphate, 500mM NaCl, 500mM imidazole, pH7.4で行った。PBSで透析後、SDS-PAGEで確認を行った。ペリプラズム画分・培養上清画分・培養上清画分のうち透析中に析出した画分のサンプルを用いた。SDS-PAGEは15%ゲル、20mM、1時間、非還元条件のもとで行った。染色はSimplyBlue SafeStain(Invitrogen)を使用した。
Example 9
Purification of scFv The thus-prepared clone for purification was purified according to a conventional method using Ni-column (GE Healthcare). Elution was performed with 20 mM Na-phosphate, 500 mM NaCl, 500 mM imidazole, pH 7.4. After dialysis with PBS, confirmation was performed by SDS-PAGE. Of the periplasm fraction, the culture supernatant fraction, and the culture supernatant fraction, a sample of the fraction deposited during dialysis was used. SDS-PAGE was performed under 15% gel, 20 mM, 1 hour under non-reducing conditions. For staining, SimplyBlue SafeStain (Invitrogen) was used.

(実施例10)
精製scFvのモルヒネ−Tgに対する結合性
次に、精製scFvのモルヒネ−Tgに対する結合性をELISA法で測定した。50ng/50μlのモルヒネ−Tg、コントロールとしてケタミン−Tg、コカイン−Tg、ヘロイン−Tg、コデイン−Tg、Tgを固相化した96穴プレート(NUNC. MAXISORP)に、1%ブロックエースで室温で2時間ブロッキング後、精製scFvを50μL加えて室温で2時間反応させた。PBSTで5回洗浄後、50μlの1:1000希釈した抗E-tagポリクローナル抗体を室温で1時間反応させ、二次抗体として50μlの1:1000希釈したアルカリフォスファターゼ(AP)標識ヒツジポリクローナル抗ラビットIgGを室温で30分反応させた。
PBSTで5回洗浄後、発色基質液(1g/mL p-nitrophenyl phosphate(Wako)、10%ジエタノールアミン(Wako)を含む溶液)を50μL/well入れ、遮光し、室温で発色させた。EnSpire 2300 Multilabel Readerト(PerkinElmer)で405nmの吸光度を測定した結果、ペリプラズム画分の透析前・透析後(EDTA除去のため)のサンプル、精製済みのサンプル、または培養上清から精製した画分、いずれにおいてもモルヒネ−Tgに対して高い反応性を持っていた。またその他のケタミン、コカイン、ヘロイン、コデイン、サイログロブリンに対しては低い活性であった(図1)。図1において、pur/peri_5μlは、ペリプラズム画分から精製したサンプル5μlを表わし、sup/pur_5μlは、培養上清画分から精製したサンプル5μlを表わし、(-)dialysis_50μlは、ペリプラズム画分透析前のサンプル50μlを表わし、(+)dialysis_50μlは、ペリプラズム画分透析後のサンプル50μlを表わし、MMTは、モルヒネ−Tgのことであり、K-Tは、ケタミン−Tgであり、Cc-Tは、コカイン−Tgであり、Cd-Tは、コデイン−Tgであり、Tgは、サイログロブリンである。図中の数字は実験上のサンプル通し番号を表わし、抗原−M−Tgは、モルヒネを出発原料として芳香環の炭素原子にリンカ−を結合させたものを示す。
(Example 10)
Binding of purified scFv to morphine-Tg Next, the binding of purified scFv to morphine-Tg was measured by ELISA. 50 ng / 50 μl of morphine-Tg, ketamine-Tg, cocaine-Tg, heroin-Tg, codeine-Tg, Tg as a control on a 96-well plate (NUNC. MAXISORP) immobilized at room temperature with 1% block ace at room temperature After time blocking, 50 μL of purified scFv was added and reacted at room temperature for 2 hours. After washing 5 times with PBST, 50 μl of 1: 1000 diluted anti-E-tag polyclonal antibody was reacted at room temperature for 1 hour, and 50 μl of 1: 1000 diluted alkaline phosphatase (AP) -labeled sheep polyclonal anti-rabbit IgG as a secondary antibody. For 30 minutes at room temperature.
After washing 5 times with PBST, 50 μL / well of a chromogenic substrate solution (a solution containing 1 g / mL p-nitrophenyl phosphate (Wako) and 10% diethanolamine (Wako)) was added, and the color was allowed to develop at room temperature, protected from light. As a result of measuring the absorbance at 405 nm with the EnSpire 2300 Multilabel Reader (PerkinElmer), the periplasm fraction before and after dialysis (for EDTA removal), the purified sample, or the fraction purified from the culture supernatant, In any case, it had high reactivity to morphine-Tg. Moreover, it was low activity with respect to other ketamine, cocaine, heroin, codeine, and thyroglobulin (FIG. 1). In FIG. 1, pur / peri_5 μl represents a sample 5 μl purified from the periplasm fraction, sup / pur_5 μl represents a sample 5 μl purified from the culture supernatant fraction, (−) dialysis_50 μl represents a sample 50 μl before periplasm fraction dialysis (+) Dialysis_50 μl represents 50 μl of sample after periplasmic fraction dialysis, MMT is morphine-Tg, KT is ketamine-Tg, Cc-T is cocaine-Tg , Cd-T is codeine-Tg, and Tg is thyroglobulin. The numbers in the figure represent experimental sample serial numbers, and the antigen-M-Tg indicates that morphine is used as a starting material and a linker is bonded to a carbon atom of an aromatic ring.

精製scFvのモルヒネ−Tgに対する動図リスポンス
50ng/50μlのモルヒネ−Tg、コントロールとしてTgを固相化した96穴プレート(NUNC. MAXISORP)に、1%ブロックエースで室温で2時間ブロッキング後、様々な濃度の精製scFvを50μL加えて室温で2時間反応させた。PBSTで5回洗浄後、scFvの場合は50μlの1:1000希釈した抗E-tagポリクローナル抗体を室温で1時間反応させ、二次抗体として50μlの1:1000希釈したペルオキシダーゼ(HRP)標識ヒツジポリクローナル抗ラビットIgGを室温で30分反応させた。PBSTで5回洗浄、100μlのo-phenylenediamine dihydrochloride(Sigma FAST)50set (sigma)を30分反応させ、50μlの2M (10%) H2SO4により反応を停止し、490nmで測定した。その結果、精製scFvは濃度依存的にモルヒネ−Tgに反応することが示された(図2)。
Dynamic response to morphine-Tg of purified scFv
50 ng / 50 μl of morphine-Tg, 96-well plate (NUNC. MAXISORP) solidified with Tg as a control, blocked with 1% Block Ace for 2 hours at room temperature, and then added 50 μL of various concentrations of purified scFv at room temperature. The reaction was performed for 2 hours. After washing with PBST 5 times, in the case of scFv, 50 μl of 1: 1000 diluted anti-E-tag polyclonal antibody was reacted at room temperature for 1 hour, and 50 μl of 1: 1000 diluted peroxidase (HRP) -labeled sheep polyclonal was used as the secondary antibody. Anti-rabbit IgG was reacted at room temperature for 30 minutes. Washed 5 times with PBST, reacted with 100 μl of o-phenylenediamine dihydrochloride (Sigma FAST) 50set (sigma) for 30 minutes, stopped with 50 μl of 2M (10%) H 2 SO 4 and measured at 490 nm. As a result, it was shown that purified scFv reacts with morphine-Tg in a concentration-dependent manner (FIG. 2).

精製scFvの交差反応性の評価
50ng/50μlのモルヒネ−Tg、コントロールとしてケタミン−Tg、コカイン−Tg、ヘロイン−Tg、コデイン−Tg、Tgを固相化した96穴プレート(NUNC. MA
XISORP)に、1%ブロックエースで室温で2時間ブロッキング後、様々な濃度の精製scFvを50μL加えて室温で2時間反応させた。PBSTで5回洗浄後、50μlの1:1000希釈した抗E-tagポリクローナル抗体を室温で1時間反応させ、二次抗体として50μlの1:1000希釈したペルオキシダーゼ(HRP)標識ヒツジポリクローナル抗ラビットIgGを室温で30分反応させた。PBSTで5回洗浄、100μlのo-phenylenediamine dihydrochloride(Sigma FAST)50set (sigma)を30分反応させ、50μlの2M (10%) H2SO4により反応を停止し、490nmで測定した。その結果、モルヒネ−Tg対してのみ精製scFvの濃度依存的は結合性が示された。コントロール薬物に対してはほとんど結合性を示さなかった(図3)。
Evaluation of cross-reactivity of purified scFv
A 96-well plate (NUNC. MA) solidified with 50 ng / 50 μl of morphine-Tg, ketamine-Tg, cocaine-Tg, heroin-Tg, codeine-Tg, Tg as controls
XISORP) was blocked with 1% Block Ace for 2 hours at room temperature, 50 μL of various concentrations of purified scFv were added, and the mixture was reacted at room temperature for 2 hours. After washing 5 times with PBST, 50 μl of 1: 1000 diluted anti-E-tag polyclonal antibody was reacted at room temperature for 1 hour, and 50 μl of 1: 1000 diluted peroxidase (HRP) -labeled sheep polyclonal anti-rabbit IgG was used as the secondary antibody. The reaction was allowed to proceed for 30 minutes at room temperature. Washed 5 times with PBST, reacted with 100 μl of o-phenylenediamine dihydrochloride (Sigma FAST) 50set (sigma) for 30 minutes, stopped with 50 μl of 2M (10%) H 2 SO 4 and measured at 490 nm. As a result, the concentration-dependent binding of purified scFv was shown only to morphine-Tg. Almost no binding to the control drug (FIG. 3).

精製scFvの薬物濃度依存的結合活性
様々な濃度のモルヒネ−Tgを固相化した96穴プレート(NUNC. MAXISORP)に、1%ブロックエースで室温で2時間ブロッキング後、3つの異なる一定濃度の精製scFvを50μL加えて室温で2時間反応させた。PBSTで5回洗浄後、50μlの1:1000希釈した抗E-tagポリクローナル抗体を室温で1時間反応させ、二次抗体として50μlの1:1000希釈したペルオキシダーゼ(HRP)標識ヒツジポリクローナル抗ラビットIgGを室温で30分反応させた。PBSTで5回洗浄、100μlのo-phenylenediamine dihydrochloride(Sigma FAST)50set (sigma)を30分反応させ、50μlの2M (10%) H2SO4により反応を停止し、490nmで測定した。その結果、精製scFvはモルヒネ−Tgの濃度依存的な結合性を示した(図4)。
Drug concentration-dependent binding activity of purified scFv After blocking for 2 hours at room temperature with 1% Block Ace in 96-well plate (NUNC. MAXISORP) solidified with various concentrations of morphine-Tg, purification at 3 different constant concentrations 50 μL of scFv was added and reacted at room temperature for 2 hours. After washing 5 times with PBST, 50 μl of 1: 1000 diluted anti-E-tag polyclonal antibody was reacted at room temperature for 1 hour, and 50 μl of 1: 1000 diluted peroxidase (HRP) -labeled sheep polyclonal anti-rabbit IgG was used as the secondary antibody. The reaction was allowed to proceed for 30 minutes at room temperature. Washed 5 times with PBST, reacted with 100 μl of o-phenylenediamine dihydrochloride (Sigma FAST) 50set (sigma) for 30 minutes, stopped with 50 μl of 2M (10%) H 2 SO 4 and measured at 490 nm. As a result, the purified scFv showed a concentration-dependent binding property of morphine-Tg (FIG. 4).

ハイブリドーマや他社製品との比較
50ng/50μlのモルヒネ−Tg、コントロールとしてケタミン−Tg、コカイン−Tg、ヘロイン−Tg、コデイン−Tg、BSA、Tgを固相化した96穴プレート(NUNC. MA
XISORP)に、1%ブロックエースで室温で2時間ブロッキング後、精製scFv、ハイブリドーマ法により作製した抗体、他社製品を50μL加えて室温で2時間反応させた。PBSTで5回洗浄後、50μlの1:1000希釈した抗E-tagポリクローナル抗体を室温で1時間反応させ、二次抗体として50μlの1:1000希釈したペルオキシダーゼ(HRP)標識ヒツジポリクローナル抗ラビットIgGを室温で30分反応させた。anti-Morphine Ab・product Bの場合は50μlのHRP-anti mouse IgG(Santa Cruz)を室温で30分反応させた。PBSTで5回洗浄、100μlのo-phenylenediamine dihydrochloride(Sigma FAST)50set (sigma)を30分反応させ、50μlの2M (10%) H2SO4により反応を停止し、490nmで測定した。その結果、scFvのみがモルヒネ−Tgに特異的に反応することが示された(図5)。図5において、略語は、図1と同じである。Newは、追加合成した抗原を指し、性能は、newと付していない物質と同じである。
Comparison with hybridomas and products from other companies
96-well plate (NUNC. MA) solidified with 50 ng / 50 μl of morphine-Tg, ketamine-Tg, cocaine-Tg, heroin-Tg, codeine-Tg, BSA, Tg as controls
XISORP) was blocked with 1% Block Ace at room temperature for 2 hours, and then purified scFv, an antibody prepared by the hybridoma method, and 50 μL of another company's product were added and reacted at room temperature for 2 hours. After washing 5 times with PBST, 50 μl of 1: 1000 diluted anti-E-tag polyclonal antibody was reacted at room temperature for 1 hour, and 50 μl of 1: 1000 diluted peroxidase (HRP) -labeled sheep polyclonal anti-rabbit IgG was used as the secondary antibody. The reaction was allowed to proceed for 30 minutes at room temperature. In the case of anti-Morphine Ab • product B, 50 μl of HRP-anti mouse IgG (Santa Cruz) was reacted at room temperature for 30 minutes. Washed 5 times with PBST, reacted with 100 μl of o-phenylenediamine dihydrochloride (Sigma FAST) 50set (sigma) for 30 minutes, stopped with 50 μl of 2M (10%) H 2 SO 4 and measured at 490 nm. As a result, it was shown that only scFv reacts specifically with morphine-Tg (FIG. 5). In FIG. 5, the abbreviations are the same as in FIG. New refers to an additionally synthesized antigen, and the performance is the same as that of a substance not labeled as new.

精製scFvのSPRによる速度論的パラメーターの算出
CM5 sensor chip(Amersham Biosciences)にモルヒネ−Tgを固定化した。62.5ng/ml、125ng/ml、250ng/ml、500ng/ml、1000ng/mlの精製scFvを反応させ、解析を行った。その結果、ka値=3.72X105(1/Ms)、kd値=5.84X10-4(1/s)、Kd値=1.47X10-9(M)となった。
Calculation of kinetic parameters by SPR of purified scFv
Morphine-Tg was immobilized on a CM5 sensor chip (Amersham Biosciences). 62.5 ng / ml, 125 ng / ml, 250 ng / ml, 500 ng / ml and 1000 ng / ml of purified scFv were reacted and analyzed. As a result, the ka value was 3.72 × 10 5 (1 / Ms), the kd value was 5.84 × 10 −4 (1 / s), and the Kd value was 1.47 × 10 −9 (M).

分子モデリングによる構造解析
PyMolにより分子モデリングを行った結果、抗モルヒネscFvは長いCDR H3領域により、低分子化合物に対する抗体の構造的な特徴であるキャビティを形成することが予測された。(CDR H1: cyan, CDR H2: magenta, CDR H3: yellow, CDR L1: blue, CDR L2: Red, CDR L3: orange )
Structural analysis by molecular modeling
As a result of molecular modeling with PyMol, anti-morphine scFv was predicted to form cavities, which are structural features of antibodies against low molecular weight compounds, due to the long CDR H3 region. (CDR H1: cyan, CDR H2: magenta, CDR H3: yellow, CDR L1: blue, CDR L2: Red, CDR L3: orange)

本実施例で得られた抗モルヒネ一本鎖抗体について、IMGT/V−QUESTによるデータベースホモロジー検索によりgerm-line usageを決定した。その結果、重鎖のV遺伝子は、IGHV5(IMGTサブグループ)から構成されており、軽鎖のV遺伝子は、IGKV3(IMGTサブグループ)から構成されていた。   For the anti-morphine single chain antibody obtained in this example, germ-line usage was determined by database homology search by IMGT / V-QUEST. As a result, the heavy chain V gene was composed of IGHV5 (IMGT subgroup), and the light chain V gene was composed of IGKV3 (IMGT subgroup).

本発明の抗モルヒネ抗体は、モルヒネを特異的に認識し、ヘロイン、コデイン、コカイン、ケタミンといった類似物質への反応性が低く、さらに誘導体調製が容易であり、モルヒネの測定やモルヒネの検出用途に非常に有用である。   The anti-morphine antibody of the present invention specifically recognizes morphine, has low reactivity to similar substances such as heroin, codeine, cocaine, and ketamine, and is easy to prepare derivatives for morphine measurement and morphine detection. Very useful.

Claims (14)

モルヒネを特異的に認識し、かつヘロイン、コデイン、コカイン、ケタミンへの認識能が低い、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含む、抗モルヒネ抗体分子であって、Fab断片、Fab'断片、F(ab')2断片、一本鎖抗体(scFv)、2量体化可変領域(V領域)断片(Diabody)、ジスルフィド安定化V領域断片(dsFv)および相補性決定領域(CDR)を含むペプチドから選ばれる抗体断片、および完全型抗体からなる群より選択され、
該重鎖可変領域において、a)CDR-H1として配列表の配列番号1の31位から35位に記載のアミノ酸配列、b)CDR-H2として配列番号1の50位から65位に記載のアミノ酸配列、およびc)CDR-H3として配列番号1の98位から110位に記載のアミノ酸配列を有する、抗モルヒネ抗体。
An anti-morphine antibody molecule comprising a heavy chain variable region and a light chain variable region that specifically recognizes morphine and has a low ability to recognize heroin, codeine, cocaine, and ketamine, comprising a Fab fragment, a Fab ′ fragment, Includes F (ab ') 2 fragment, single chain antibody (scFv), dimerization variable region (V region) fragment (Diabody), disulfide stabilized V region fragment (dsFv) and complementarity determining region (CDR) Selected from the group consisting of an antibody fragment selected from peptides and a complete antibody,
In the heavy chain variable region, a) an amino acid sequence described from position 31 to position 35 in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing as CDR-H1, and b) an amino acid described from position 50 to position 65 in SEQ ID NO: 1 as CDR-H2 An anti-morphine antibody having the sequence and c) the amino acid sequence of positions 98 to 110 of SEQ ID NO: 1 as CDR-H3.
モルヒネを特異的に認識し、かつヘロイン、コデイン、コカイン、ケタミンへの認識能が低い、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含む、抗モルヒネ抗体分子であって、Fab断片、Fab'断片、F(ab')2断片、一本鎖抗体(scFv)、2量体化可変領域(V領域)断片(Diabody)、ジスルフィド安定化V領域断片(dsFv)および相補性決定領域(CDR)を含むペプチドから選ばれる抗体断片、および完全型抗体からなる群より選択され、
該軽鎖可変領域において、a)CDR-L1として配列表の配列番号1の160位から174位に記載のアミノ酸配列、b)CDR-L2として配列番号1の190位から196位に記載のアミノ酸配列、およびc)CDR-L3として配列番号1の229位から237位に記載のアミノ酸配列を有する、抗モルヒネ抗体。
An anti-morphine antibody molecule comprising a heavy chain variable region and a light chain variable region that specifically recognizes morphine and has a low ability to recognize heroin, codeine, cocaine, and ketamine, comprising a Fab fragment, a Fab ′ fragment, Includes F (ab ') 2 fragment, single chain antibody (scFv), dimerization variable region (V region) fragment (Diabody), disulfide stabilized V region fragment (dsFv) and complementarity determining region (CDR) Selected from the group consisting of an antibody fragment selected from peptides and a complete antibody,
In the light chain variable region, a) an amino acid sequence described in positions 160 to 174 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing as CDR-L1, and b) an amino acid described in positions 190 to 196 of SEQ ID NO: 1 as CDR-L2. An anti-morphine antibody having the sequence and c) the amino acid sequence of positions 229 to 237 of SEQ ID NO: 1 as CDR-L3.
モルヒネを特異的に認識し、かつヘロイン、コデイン、コカイン、ケタミンへの認識能が低い、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含む、抗モルヒネ抗体分子であって、Fab断片、Fab'断片、F(ab')2断片、一本鎖抗体(scFv)、2量体化可変領域(V領域)断片(Diabody)、ジスルフィド安定化V領域断片(dsFv)および相補性決定領域(CDR)を含むペプチドから選ばれる抗体断片、および完全型抗体からなる群より選択され、
該重鎖可変領域において、a)CDR-H1として配列表の配列番号1の31位から35位に記載のアミノ酸配列、b)CDR-H2として配列番号1の50位から65位に記載のアミノ酸配列、およびc)CDR-H3として配列番号1の98位から110位に記載のアミノ酸配列を有し、
該軽鎖可変領域において、a)CDR-L1として配列表の配列番号1の160位から174位に記載のアミノ酸配列、b)CDR-L2として配列番号1の190位から196位に記載のアミノ酸配列、およびc)CDR-L3として配列番号1の229位から237位に記載のアミノ酸配列を有する、請求項1または2記載の抗モルヒネ抗体。
An anti-morphine antibody molecule comprising a heavy chain variable region and a light chain variable region that specifically recognizes morphine and has a low ability to recognize heroin, codeine, cocaine, and ketamine, comprising a Fab fragment, a Fab ′ fragment, Includes F (ab ') 2 fragment, single chain antibody (scFv), dimerization variable region (V region) fragment (Diabody), disulfide stabilized V region fragment (dsFv) and complementarity determining region (CDR) Selected from the group consisting of an antibody fragment selected from peptides and a complete antibody,
In the heavy chain variable region, a) an amino acid sequence described from position 31 to position 35 in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing as CDR-H1, and b) an amino acid described from position 50 to position 65 in SEQ ID NO: 1 as CDR-H2 The sequence, and c) the amino acid sequence described in positions 98 to 110 of SEQ ID NO: 1 as CDR-H3,
In the light chain variable region, a) an amino acid sequence described in positions 160 to 174 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing as CDR-L1, and b) an amino acid described in positions 190 to 196 of SEQ ID NO: 1 as CDR-L2. The anti-morphine antibody according to claim 1 or 2, which has the sequence, and c) the amino acid sequence of positions 229 to 237 of SEQ ID NO: 1 as CDR-L3.
前記重鎖可変領域が、配列表の配列番号の1位〜121位で表わされるポリペプチド及びこの配列中の1ないし数個のアミノ酸が、置換、欠失、付加、挿入されたポリペプチド、からなる群から選択されるポリペプチドであり、
前記軽鎖可変領域が、配列表の配列番号1の137位〜248位で表わされるポリペプチド及びこの配列中の1ないし数個のアミノ酸が、置換、欠失、付加、挿入されたポリペプチド、からなる群から選択されるポリペプチドである、
請求項1から3までのいずれか1項記載の抗モルヒネ抗体。
A polypeptide in which the heavy chain variable region is represented by positions 1 to 121 of SEQ ID NO: in the sequence listing and a polypeptide in which 1 to several amino acids in the sequence are substituted, deleted, added or inserted A polypeptide selected from the group consisting of:
A polypeptide in which the light chain variable region is represented by positions 137 to 248 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing, and a polypeptide in which one to several amino acids in the sequence are substituted, deleted, added, or inserted; A polypeptide selected from the group consisting of:
The anti-morphine antibody according to any one of claims 1 to 3.
重鎖可変領域−リンカー配列−軽鎖可変領域を含む一本鎖抗体である、請求項1から4までのいずれか1項記載の抗モルヒネ一本鎖抗体。   The anti-morphine single chain antibody according to any one of claims 1 to 4, which is a single chain antibody comprising a heavy chain variable region-linker sequence-light chain variable region. 配列表の配列番号1で表わされるポリペプチド及びこの配列中の1ないし数個のアミノ酸が、置換、欠失、付加、挿入されたポリペプチド、からなる群から選択されるポリペプチドを含む請求項5項記載の抗モルヒネ一本鎖抗体。   A polypeptide represented by SEQ ID NO: 1 in the sequence listing and a polypeptide selected from the group consisting of a polypeptide in which one to several amino acids in the sequence are substituted, deleted, added or inserted. 6. The anti-morphine single chain antibody according to 5. 請求項5または6記載の抗モルヒネ一本鎖抗体を提示することができるバクテリオファージを保持し、受領番号FERM ABP-11378である大腸菌。   E. coli having a bacteriophage capable of displaying the anti-morphine single-chain antibody according to claim 5 or 6, and having a receipt number of FERM ABP-11378. 請求項7の大腸菌が保持するバクテリオファージにより産生される抗モルヒネ一本鎖抗体。 An anti-morphine single chain antibody produced by a bacteriophage carried by E. coli of claim 7. モルヒネを特異的に認識し、かつヘロイン、コデイン、コカイン、ケタミンへの認識能が低い抗体様分子であって、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含み、該重鎖可変領域において、a)CDR-H1として配列表の配列番号1の31位から35位に記載のアミノ酸配列、b)CDR-H2として配列番号1の50位から65位に記載のアミノ酸配列、およびc)CDR-H3として配列番号1の98位から110位に記載のアミノ酸配列を有し、該軽鎖可変領域において、a)CDR-L1として配列表の配列番号1の160位から174位に記載のアミノ酸配列、b)CDR-L2として配列番号1の190位から196位に記載のアミノ酸配列、およびc)CDR-L3として配列番号1の229位から237位に記載のアミノ酸配列を有し、
さらに、別の機能性ペプチドに連結している、抗体様分子。
An antibody-like molecule that specifically recognizes morphine and has low ability to recognize heroin, codeine, cocaine, ketamine, comprising a heavy chain variable region and a light chain variable region, wherein a) As the CDR-H1, the amino acid sequence described in the 31st to 35th positions of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing, b) The amino acid sequence described as the 50th to 65th position of SEQ ID NO: 1 as the CDR-H2, and c) As the CDR-H3 Having the amino acid sequence from position 98 to position 110 of SEQ ID NO: 1, and in the light chain variable region, a) the amino acid sequence of positions 160 to 174 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing as CDR-L1, b A) the amino acid sequence described in positions 190 to 196 of SEQ ID NO: 1 as CDR-L2, and c) the amino acid sequence described in positions 229 to 237 of SEQ ID NO: 1 as CDR-L3,
Furthermore, an antibody-like molecule linked to another functional peptide.
前記重鎖可変領域が、配列表の配列番号1の1位〜121位で表わされるポリペプチド及びこの配列中の1ないし数個のアミノ酸が、置換、欠失、付加、挿入されたポリペプチド、からなる群から選択されるポリペプチドであり、
前記軽鎖可変領域が、配列表の配列番号1の137位〜248位で表わされるポリペプチド及びこの配列中の1ないし数個のアミノ酸が、置換、欠失、付加、挿入されたポリペプチド、からなる群から選択されるポリペプチドである、
請求項9記載の抗体様分子。
A polypeptide in which the heavy chain variable region is represented by positions 1 to 121 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing, and a polypeptide in which one to several amino acids in the sequence are substituted, deleted, added or inserted; A polypeptide selected from the group consisting of:
A polypeptide in which the light chain variable region is represented by positions 137 to 248 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing, and a polypeptide in which one to several amino acids in the sequence are substituted, deleted, added, or inserted; A polypeptide selected from the group consisting of:
The antibody-like molecule according to claim 9.
モルヒネを特異的に認識し、かつヘロイン、コデイン、コカイン、ケタミンへの認識能が低い、重鎖可変領域−リンカー配列−軽鎖可変領域を含む、抗モルヒネ一本鎖抗体。   An anti-morphine single chain antibody comprising a heavy chain variable region-linker sequence-light chain variable region that specifically recognizes morphine and has low ability to recognize heroin, codeine, cocaine, and ketamine. 請求項1〜6および8〜11のいずれか1項記載の抗モルヒネ抗体または抗体様分子を含んでなるモルヒネ測定キット。   A morphine measurement kit comprising the anti-morphine antibody or antibody-like molecule according to any one of claims 1 to 6 and 8 to 11. 請求項1〜6および8〜11のいずれか1項記載の抗モルヒネ抗体または抗体様分子を試料に接触させる工程を含むモルヒネの測定方法。 A method for measuring morphine, comprising a step of bringing the anti-morphine antibody or antibody-like molecule according to any one of claims 1 to 6 and 8 to 11 into contact with a sample. 請求項1〜6のいずれかに記載の抗モルヒネ抗体を調製する方法であって、
(a)動物をモルヒネと特定のタンパク質との複合体で免疫する工程;
(b)該免疫動物の脾臓細胞から、該特定のタンパク質とは別のタンパク質とモルヒネとの複合体を用いて、該複合体との結合により目的の細胞を選別し、ファージ抗体ライブラリを作成する工程;および
(c)工程(a)の特定のタンパク質とは別のタンパク質とモルヒネとの複合体を用いて、該複合体との結合により、該ファージ抗体ライブラリから目的の抗体を有するファージを選別する工程、を含む、調製方法。
A method for preparing the anti-morphine antibody according to any one of claims 1 to 6,
(A) immunizing an animal with a complex of morphine and a specific protein;
(B) From the spleen cells of the immunized animal, using a complex of a protein different from the specific protein and morphine, the target cells are selected by binding to the complex, and a phage antibody library is prepared. And (c) using a complex of a protein different from the specific protein in step (a) and morphine, and selecting the phage having the antibody of interest from the phage antibody library by binding to the complex A preparation method comprising the steps of:
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